녹색 탄화규소는 일반적으로 광학 유리의 최종 연마 에는 사용되지 않습니다 . 주로 초기 단계의 강력한 연삭 및 래핑 작업에 사용됩니다 . 연마에 사용하면 유리 표면이 손상될 가능성이 높습니다.
핵심 원리: 연마 vs. 연삭/래핑
연마: 연마의 목표는 연삭 과정에서 남은 비정질 손상층을 제거하여 원자/분자 수준에서 완벽하게 매끄럽고 투명하며 흠집 없는 표면을 얻는 것입니다 . 이를 위해서는 취성 파괴가 아닌 화학적 기계적 흐름을 통해 재료를 제거하는 마이크론 또는 서브마이크론 크기의 연마재가 필요합니다.
연삭/래핑: 이 공정의 목표는 재료를 빠르게 제거하고 렌즈 모양을 다듬어 정확한 곡률과 두께를 얻는 동시에 균일하고 미세한 홈이 있는 “연삭된” 표면을 만드는 것입니다. 이는 취성 파괴를 제거하는 공정입니다 .
광학 유리에서 녹색 SiC의 올바른 역할
녹색 SiC는 연마 전 단계 인 성형 및 미세 연삭 단계에서 매우 중요한 연마재 입니다 . 표준 공정 순서는 다음과 같습니다.
밀링/셰이핑: 다이아몬드 공구 또는 매우 거친 SiC 공구를 사용하여 기본 곡선을 생성합니다.
거친 연마: 주철이나 황동 공구에 물과 섞은 거친 녹색 SiC 연마재(예: F80~F220)를 사용하여 재료를 빠르게 제거하고 형상을 수정합니다.
정밀 연삭/래핑: 이는 미세한 녹색 SiC 분말의 주요 가공 영역 입니다 .
입자 크기 범위: F320 ~ F1200 (약 30µm ~ 3µm 입자 크기).
목적: 이전의 거친 단계에서 발생한 손상층을 순차적으로 제거하여 매우 미세하고 고른 구멍이 있는 균일한 무광택 “회색” 표면을 만듭니다 . 각 미세화 단계는 이전 단계에서 발생한 표면 아래 균열을 제거합니다.
공정: SiC 슬러리는 유리 가공물과 이에 맞는 연마 도구 (주로 주석이나 구리와 같은 더 부드러운 금속으로 만들어짐) 사이에 사용됩니다. 연마재가 더 부드러운 도구에 박히면서 더 단단한 유리를 연마합니다.
연마: 최종 미세 연마 단계(예: F1200 SiC 사용) 후 렌즈를 철저히 세척합니다 . 모든 SiC를 제거해야 합니다. 그런 다음 공정은 다음 단계로 전환됩니다.
연마제: 산화세륨 슬러리 (가장 일반적), 산화지르코늄 또는 콜로이드 실리카.
도구: 부드러운 피치 또는 폴리우레탄 광택제.
이 단계에서는 손상된 유리의 마지막 약 10~20 마이크론을 제거하여 투명하고 흠집 없는 표면을 만듭니다.
광학 등급 녹색 SiC의 주요 사양
광학 유리의 정밀 연삭/연마에 사용되는 경우, SiC 분말은 순도가 높고 입자 크기가 엄격하게 분류 되어야 합니다 .
화학적 순도: 유리 표면이 금속 불순물로 오염되는 것을 방지하기 위해서는 고순도 녹색 SiC(SiC 98% 이상)가 필수적입니다.
입자 크기 분포: 연마재는 매우 좁은 입자 크기 분포를 가져야 합니다 . “미크론 분말”(예: W7, W10, W14는 각각 약 7µm, 10µm, 14µm에 해당)이 사용됩니다. 입자 크기 분포가 넓으면 큰 입자로 인해 더 깊은 흠집이 발생할 수 있습니다.
날카로움과 부서지기 쉬움: 날카로운 절삭면을 유지하려면 잘 부러져야 합니다.