MDAC और पारंपरिक कटाई विधियों के बीच तुलना

1. कटाई दक्षता

फिक्स्ड एब्रासिव वायर सॉ (FAWS) एब्रासिव कणों और कार्यपीस के बीच यांत्रिक पीसने पर निर्भर करता है। इसकी कटाई गति सीमित होती है, विशेष रूप से क्वार्ट्ज और सिलिकॉन वेफर्स जैसे कठोर सामग्रियों के साथ काम करते समय।

वायर इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (WEDM) सामग्री को पिघलाने और वाष्पित करने के लिए उच्च-तापमान इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज का उपयोग करता है। जबकि यह तेज है, यह एक बड़ा गर्मी-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) बनाता है जो सामग्री की माइक्रोस्टक्चर को बदल सकता है।

सूक्ष्म-निर्गमन अपघर्षक कटाई (MDAC) विद्युत् निर्गमन और अपघर्षक पीसने के तंत्रों को मिलाता है। निर्गमन ऊर्जा और अपघर्षक कण के आकार को समायोजित करके, MDAC सामग्री हटाने की दरों में महत्वपूर्ण सुधार कर सकता है, विशेष रूप से उच्च-हार्डनेस सामग्रियों के लिए।

2. सतह गुणवत्ता और क्षति नियंत्रण

FAWS अक्सर सतह पर गहरे खरोंच छोड़ता है, जिससे क्वार्ट्ज और सिलिकॉन कटिंग में दरारें और किनारे का चिपिंग होता है।

WEDM तापीय प्रभावों के कारण पिघले हुए सतह परतों का परिणाम देता है, जिससे यांत्रिक अखंडता कम होती है और पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यकताएँ बढ़ती हैं।

MDAC निर्वहन पैरामीटरों का सटीक नियंत्रण सक्षम बनाता है, प्रभावी रूप से उपसतह क्षति और अवशिष्ट तनाव को कम करते हुए सतह की फिनिश में सुधार करता है—यह क्वार्ट्ज और सिलिकॉन वेफर्स की मशीनिंग के लिए आदर्श बनाता है।

3. उपकरण पहनना और मशीनिंग लागत

FAWS वायर उपकरण समय के साथ पहन जाते हैं, जिससे सटीकता में कमी और सामग्री लागत में वृद्धि होती है।

WEDM पारंपरिक उपकरणों का उपयोग नहीं करता है लेकिन इलेक्ट्रोड वायर के बार-बार प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, जिसमें उच्च ऊर्जा खपत होती है।

MDAC, अनुकूलित निर्वहन ऊर्जा के साथ, घर्षण पहनने को न्यूनतम करता है और वायर सॉ की आयु को बढ़ाता है, कुल मशीनिंग लागत को कम करता है। यह क्वार्ट्ज जैसे कठोर सामग्रियों की सटीक प्रसंस्करण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।

सेमीकंडक्टर और प्रिसिजन मशीनिंग उद्योगों में MDAC के अनुप्रयोग

MDAC सटीक मशीनिंग में विशाल संभावनाएँ दिखाता है, विशेष रूप से सिलिकॉन वेफर्स, क्वार्ट्ज सब्सट्रेट्स, और अन्य उच्च-हार्डनेस सामग्रियों के लिए। क्वार्ट्ज न केवल कठोर है बल्कि उत्कृष्ट तापीय स्थिरता और तापीय विस्तार का निम्न गुणांक भी प्रदर्शित करता है, जो इसे उच्च-सटीक ऑप्टिक्स और इलेक्ट्रॉनिक घटकों में महत्वपूर्ण बनाता है।

हालांकि, पारंपरिक विधियाँ सटीकता और न्यूनतम क्षति के लिए कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने में संघर्ष करती हैं। MDAC निर्वहन और अपघर्षक तंत्र के बीच बातचीत को परिष्कृत करता है, उद्योग की उच्च मांगों को पूरा करने के लिए कटाई की सटीकता को बढ़ाता है। यह तकनीक माइक्रोफैब्रिकेशन क्षेत्रों जैसे MEMS उपकरण निर्माण और ऑप्टिकल घटक प्रसंस्करण में भी लागू होती है।

MDAC प्रौद्योगिकी उच्च-हार्डनेस सामग्रियों की कटाई के लिए एक श्रेष्ठ समाधान के रूप में

सूक्ष्म-निर्गम अपघर्षक कटाई (MDAC) निर्गम और यांत्रिक पीसने को जोड़ती है ताकि कटाई की दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाया जा सके जबकि सतह के नुकसान और ऊर्जा खपत को कम किया जा सके। FAWS और WEDM की तुलना में, MDAC उत्कृष्ट मशीनिंग विशेषताएँ प्रदान करता है, विशेष रूप से मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और क्वार्ट्ज जैसे सामग्रियों के लिए। यह अर्धचालक, ऑप्टिकल, और सटीक मशीनिंग उद्योगों में बड़ी संभावनाएँ रखता है।

भविष्य के शोध का ध्यान डिस्चार्ज ऊर्जा और एब्रेसिव वितरण को अनुकूलित करने पर होगा ताकि मशीनिंग सटीकता और स्थिरता को और बढ़ाया जा सके। सेमीकंडक्टर और उच्च-हार्डनेस सामग्री प्रसंस्करण में अत्याधुनिक समाधानों की बढ़ती मांग के साथ, MDAC इस क्षेत्र में एक प्रमुख तकनीक बनने के लिए तैयार है।

◆ स्रोत: साइंसडायरेक्ट

◆ संदर्भ: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.11.208