碳化矽（SiC）陶瓷研磨加工困難點

[硬脆性材料]
碳化矽（SiC）陶瓷材料的莫氏硬度等級為9，僅次於金剛石（鑽石）及碳化硼。這樣的高硬度容易導致在研磨加工時，磨棒鈍化速度變快且磨耗量變大，而造成過大的磨削阻力。碳化矽也是易脆材料，因此在磨削過程中，很容易因磨削阻力過大而產生邊角脆裂或次表面裂紋，嚴重影響工件品質。

[高摩擦與磨削阻力]
研磨加工過程中，磨棒與碳化矽工件的摩擦力增加，主要因為碳化矽陶瓷粉塵（材料磨削後的粉塵碎屑）大量填塞在磨棒上磨粒之間的氣孔。若無法順利排除這些粉塵，粉塵大量填塞磨棒的氣孔，磨棒上的磨粒會迅速流失磨削力，進而導致磨削阻力的增加。

[刀具磨耗與修銳]
在碳化矽研磨加工過程中，陶瓷粉塵容易大量填塞至磨棒氣孔，導致磨棒加速鈍化，喪失磨削力，因此，刀具更換成本一直都是碳化矽研磨加工業者的一大痛點。若是選用金屬法、陶瓷法磨棒，可透過修銳（Dressing）的方式，將填塞在磨棒氣孔的粉塵削去，使磨粒銳角能露出，再產生其研磨的能力。然而，經常性的修銳，除了非常耗時之外，磨棒也會在修銳的過程中，產生額外的磨耗，加速減短刀具的壽命。


漢鼎超音波加工能為碳化矽（SiC）陶瓷研磨加工帶來哪些助益呢？

[超音波的高頻率微振動]
漢鼎的超音波輔助加工技術提供刀具每秒超過20,000次的縱向（Z軸方向）的高頻率微振動，使刀具在加工過程中，間接性地接觸工件。這樣的輔助切削機制應用在研磨加工上，可有效降低磨削阻力，並幫助順利排除陶瓷粉塵，避免填塞磨棒。

[良好的陶瓷粉塵排除機制]
超音波的縱向高頻微振動幫助排除陶瓷粉塵，可以減少磨棒因填塞大量粉塵而造成與工件之間的摩擦。若磨粒間的氣孔被大量陶瓷粉塵包圍、填塞，磨棒會加速失去研磨能力。
超音波的輔助磨削機制，減緩陶瓷粉塵填塞磨棒的速度，促使磨棒觸發自修銳（self-sharpening：磨粒鈍化後，受力增加，舊磨粒脫落，使新鑽露出）機制，磨棒得以恢復研磨能力繼續加工。這樣的機制可以大幅降低刀具修銳的工時，以及修銳造成的刀具磨耗，有效減少時間及刀具更換成本。

[降低磨削阻力]
超音波輔助研磨加工的機制，使得碳化矽陶瓷粉塵可以在研磨加工過程中，順利的排除，改善大量陶瓷粉塵填塞磨棒的狀況，使磨棒不會因磨削力下降而受力增加，藉此避免磨削阻力的增加。磨削阻力的降低，除了可以減少刀具與工件的摩擦，也給予切削線速度（cutting speed）與進給率（feed rate）往上提升的空間。

[漢鼎超音波輔助研磨加工碳化矽（SiC）陶瓷之優勢]
漢鼎的超音波高頻率微振動輔助加工模組產品，提供了一個改善先進材料加工製程的解決方案。針對碳化矽陶瓷的研磨加工，漢鼎超音波輔助研磨加工技術，幫助有效排除陶瓷粉塵，避免大量粉塵填塞磨棒，藉此降低磨削阻力。這樣的輔助磨削機制，針對碳化矽研磨加工，可縮短加工時間（去除／減少刀具修銳次數）、更好的工件品質（減少脆裂邊、刀痕，改善表面粗糙度），並延長刀具壽命（去除／減少刀具修銳所產生的磨耗，避免大量陶瓷粉塵填塞）。


超音波輔助碳化矽（SiC）陶瓷研磨加工成功案例分享

[碳化矽（SiC）陶瓷：平面研磨加工]
漢鼎針對碳化矽陶瓷材料進行平面研磨（降面）加工。使用漢鼎BT-30超音波加工模組，超音波的高頻率微振動幫助順利排除陶瓷粉塵，有效避免大量粉塵填塞磨棒氣孔。
磨削阻力的降低，幫助減少工件邊角脆裂，刀具加工時受力均勻，在工件表面上呈現大小一致的刀痕紋路。超音波輔助研磨加工，順利排除陶瓷粉塵，觸發磨棒自修銳機制，使新鑽露出，恢復磨削力。因此加工過程中，無須進行刀具修銳，避免刀具因修銳產生的磨耗。

[碳化矽（SiC）陶瓷：螺旋擴孔研磨加工]
漢鼎針對碳化矽陶瓷材料進行螺旋擴孔研磨加工。使用漢鼎BT-30超音波加工模組，超音波的高頻率微振動幫助順利排除陶瓷粉塵，避免大量粉塵填塞磨棒，有效降低磨削阻力，藉此改善表面品質與刀痕。
超音波輔助磨削加工機制，粗磨製程即可改善表面粗糙度（surface roughness，Sa）與刀痕，減少後續製程處理時間，提升整體加工效率。
良好的陶瓷粉塵排除機制，幫助降低磨削阻力，除了減少刀具磨耗，也帶來更好的工件表面品質。


改善加工效率、工件品質及刀具壽命，順應企業永續ESG趨勢：歡迎聯絡我們
或立即申請成為漢鼎超音波模組銷售夥伴！