A tecnologia de polimento de plasma pode alcançar a micro-suavização de superfícies de amostra?

A tecnologia de polimento plasmática tem o potencial de atingir o nivelamento de micro-escala das superfícies da peça de trabalho, com a chave situada na localização da formação dos canais de descarga, que idealmente coincidem com saliências de micro-escala na superfície da amostra. Se os canais de descarga se formarem predominantemente nos locais de saliências microescalas, o material nesses pontos elevados é preferencialmente removido, resultando em rugosidade da superfície reduzida. O valor mínimo de rugosidade alcançável durante o polimento sob certas condições depende da profundidade das crateras formadas durante descargas individuais; Quanto menor a profundidade da cratera, menor o valor mínimo de rugosidade.

A rápida diminuição inicial da rugosidade observada durante os estágios iniciais do polimento é atribuída à desigualdade pronunciada presente na superfície da amostra. Nos primeiros 5 minutos de polimento, as áreas de elevação experimentam maior intensidade do campo elétrico, provocando mais canais de descarga para se formar, levando assim à diminuição mais rápida da rugosidade. À medida que o polimento avança, as irregularidades da superfície diminuem, resultando em uma tendência enfraquecida dos canais de descarga que se formam predominantemente em saliências de micro-escala, consequentemente diminuindo a taxa de redução da rugosidade.

Sob diferentes condições de tensão, a taxa de redução da rugosidade varia, dependendo da espessura da camada de gás em diferentes tensões. Sob condições de baixa tensão, a camada de gás é fina, tornando as diferenças na intensidade do campo elétrico causadas por variações de micro-escala mais pronunciadas. Além disso, os elétrons que atingem a superfície da amostra são mais lentos devido à menor aceleração no campo elétrico, resultando em crateras mais rasas formadas durante descargas individuais, levando a uma diminuição mais rápida nos valores de rugosidade e alcançando valores menores de rugosidade mínimos. À medida que a tensão aumenta, a camada de gás engrossa, diminuindo as diferenças na intensidade do campo elétrico causadas por variações de micro-escala. Os elétrons também aceleram mais rapidamente no campo elétrico, resultando em uma diminuição mais lenta nos valores de rugosidade e maiores valores de rugosidade mínimos alcançáveis. No entanto, a tensão excessivamente baixa aumenta a probabilidade de curtos circuitos locais instantâneos, o que aumenta significativamente a energia recebida pela superfície da amostra e a profundidade das crateras formadas durante a descarga, diminuindo assim a taxa de redução da rugosidade e aumentando os valores mínimos de rugosidade alcançáveis. Consequentemente, sob condições de tensão de 220-250V, a taxa de redução da rugosidade não é mais rápida que a de 270-290V, e o valor final mínimo de rugosidade excede o alcançado em 270-330V.

A tecnologia de polimento de plasma é comumente empregada para aprimorar a qualidade da superfície e a suavidade dos materiais e é aplicável a vários materiais metálicos, como aço inoxidável, alumínio, cobre, ligas de zinco, ligas de titânio, ouro e prata. O equipamento de polimento plasmático elimina efetivamente os defeitos da superfície e aumenta a precisão da superfície, tornando-o adequado para numerosos campos que requerem tratamento superficial de alta precisão, como fabricação de componentes ópticos e a indústria de semicondutores.