一种碳化硅板的磨削工艺方法与流程

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种碳化硅板的磨削工艺方法。

背景技术：

碳化硅具有强度大、抗冲击、耐腐蚀、耐高温等优良的理化性能，因此被广泛应用于国防军工及民用的高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、反射镜等器件中。碳化硅板毛坯表面比较粗糙，通常粗糙度ra为3.2μm，难以满足高性能器件的使用要求，为此，需对其进行进一步的精密加工。

目前，针对碳化硅的加工方法最常见的为化学机械抛光和研磨，但化学机械抛光一般只能加工尺寸较小的碳化硅晶片，加工毛坯的精度一般为纳米级，故不适合尺寸较大、精度较低的碳化硅板加工；研磨加工也主要针对的是高精密零件的超精加工，去除量非常少，效率较低，且需要调制专用的研磨膏。因此，传统的化学机械抛光和研磨加工均不适合精度较低的碳化硅板精密加工，尤其不适用于大尺寸的碳化硅板精密加工。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种碳化硅板的磨削工艺方法，以解决碳化硅板的精密加工问题，克服现有技术的缺陷。本发明可实现原始质量较差的大尺寸碳化硅板的精密加工，使其表面粗糙度ra从3.2μm降低至0.4-0.2μm。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种碳化硅板的磨削工艺方法，包括以下步骤：

步骤一：将碳化硅板粘贴固定在磨床的工作台上；

步骤二：采用圆形金刚石砂轮，并使之从碳化硅板的最外边缘处开始进行磨削，磨削过程中同时喷射磨削液；

步骤三：使工作台沿着碳化硅板的y轴方向进行来回移动，且每次移动距离为l+3mm，其中l为碳化硅板的长度；

步骤四：工作台每沿着碳化硅板的y轴方向移动完一次后，砂轮就沿着碳化硅板的x轴方向进给一次，直至将碳化硅板整个平面磨削完。

优选的，所述碳化硅板通过石蜡或普通胶水粘贴固定。

优选的，所述圆形金刚石砂轮粒度为80#-160#，结合剂为金属。

优选的，所述圆形金刚石砂轮的线速度为20-35m/s，磨削深度为0.05-0.1μm，磨削径向进给量为0.07bs-0.12bs，其中bs为砂轮宽度，工作台轴向移动速度为0.4-1.2m/min。

本发明的有益效果为：提供了一种碳化硅板的精密磨削工艺方法，该方法采用金刚石砂轮对其表面进行双向循环磨削，解决了碳化硅因硬、脆而难加工的问题，可实现原始质量较差的大尺寸碳化硅板的精密加工，使其表面粗糙度ra从3.2μm降低至0.4-0.2μm，降低了其表面粗糙度。

附图说明

图1为碳化硅板磨削加工示意图；

图2为碳化硅板磨削后表面粗糙度检测结果。

图中：1砂轮、2磨削液、3碳化硅板、4工作台、bs砂轮厚度、b磨削行距、l工件长度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明：

一种碳化硅板的磨削工艺方法，如附图1所示，包括以下步骤：

步骤一：使用普通胶水将碳化硅平板3粘贴固定在磨床的工作台4上；

步骤二：使圆形金刚石砂轮1开始旋转，从碳化硅板3最外边缘位置点d开始进行磨削，磨削过程中同时喷射磨削液2；

步骤三：工作台沿着碳化硅板3的y轴方向进行来回移动，每次移动距离为l+3mm，其中l为碳化硅板3的长度，本实例中碳化硅板3的长度l为280mm，故工作台4每次移动距离为283mm。

步骤四：工作台4每沿着碳化硅板3的y轴方向移动完一次后，砂轮1沿着碳化硅板3的x轴方向进给一次，直至将碳化硅3整个平面磨削完。

步骤五：拆下磨削好的工件3，并清洗擦干，最后采用粗糙度仪对其磨削表面进行检测，检测结果如图2所示，即为表面粗糙度ra0.2μm。

在本实施例中，使用的圆形金刚石砂轮1的粒度为120#，结合剂为金属；磨削时，砂轮线速度为25m/s，磨削深度为0.08μm，磨削径向进给量b为5mm,其中砂轮宽度bs为50mm，工作台轴向移动速度为0.8m/min。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

技术特征：

1.一种碳化硅板的磨削工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将碳化硅板粘贴固定在磨床的工作台上；

步骤二：采用圆形金刚石砂轮，并使之从碳化硅板的最外边缘处开始进行磨削，磨削过程中同时喷射磨削液；

步骤三：使工作台沿着碳化硅板的y轴方向进行来回移动，且每次移动距离为l+3mm，其中l为碳化硅板的长度；

步骤四：工作台每沿着碳化硅板的y轴方向移动完一次后，砂轮就沿着碳化硅板的x轴方向进给一次，直至将碳化硅板整个平面磨削完。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅板的磨削工艺方法，其特征在于：所述碳化硅板通过石蜡或普通胶水粘贴固定。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅板的磨削工艺方法，其特征在于：所述圆形金刚石砂轮粒度为80#-160#，结合剂为金属。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅板的磨削工艺方法，其特征在于：所述圆形金刚石砂轮的线速度为20-35m/s，磨削深度为0.05-0.1μm，磨削径向进给量为0.07bs-0.12bs，其中bs为砂轮宽度，工作台轴向移动速度为0.4-1.2m/min。

技术总结
本发明公开了一种碳化硅板的磨削工艺方法，首先将碳化硅板粘贴固定在磨床的工作台上；然后采用圆形金刚石砂轮，并使之从碳化硅板的最外边缘处开始进行磨削，磨削过程中同时喷射磨削液；接受使工作台沿着碳化硅板的Y轴方向进行来回移动，且每次移动距离为L+3mm，其中L为碳化硅板的长度；当工作台每沿着碳化硅板的Y轴方向移动完一次后，砂轮就沿着碳化硅板的X轴方向进给一次，直至将碳化硅板整个平面磨削完。本发明可实现原始质量较差的大尺寸碳化硅板的精密加工，使其表面粗糙度Ra从3.2μm降低至0.4‑0.2μm，解决因碳化硅硬度高脆性大而难以加工的问题，提高碳化硅器件性能。

技术研发人员：张振宇;廖龙兴;周晨曦;周俊瑞
受保护的技术使用者：江苏宇瑞仕高端智能装备科技有限公司
技术研发日：2019.12.18
技术公布日：2021.06.18