Introduzione
Micropolvere bianca di allumina fusa (WFA).viene fornito come materiale abrasivo industriale. Se un grado specifico di micropolvere di allumina fusa bianca sia adatto per un processo di finitura ottica richiede una valutazione tecnica specifica del materiale. L'idoneità del WFA per le lenti ottiche dipende dalla composizione del substrato della lente, dalla fase di produzione e dalle caratteristiche controllate del grado di polvere. Questo articolo esamina ciò che può e non può essere supportato tecnicamente sulla base degli standard disponibili e delle prove pubblicate.
Risposta breve
Una specifica micropolvere di allumina fusa bianca non dovrebbe essere considerata adatta alla lucidatura di lenti ottiche senza la documentazione della qualità e test applicativi rappresentativi. Gli abrasivi a base di allumina vengono utilizzati in alcune operazioni di finitura ottica e del vetro, ma "a base di allumina" non significa automaticamente "micropolvere di allumina fusa bianca" e nessuno dei due termini garantisce prestazioni di grado di lucidatura ottica. La risposta alla domanda del titolo è condizionale, non universale.
Cos'è la micropolvere di allumina fusa bianca?
Il brevetto USA 3.409.396 descrive la produzione storica di allumina fusa bianca da allumina calcinata come materiale di partenza, utilizzando la fusione in forno elettrico ad arco seguita da raffreddamento, frantumazione e classificazione per ottenere granulo abrasivo. Il brevetto descrive l'ossido di alluminio fuso elettricamente come corindone sintetico. Questa descrizione del brevetto storico non stabilisce il processo o le specifiche di alcun fornitore attuale.
I prodotti WFA possono essere forniti con designazioni di dimensioni delle particelle diverse. I valori Al₂O₃ riportati, i limiti di tracce di ossido e i parametri di distribuzione dei grani sono specifici del grado e devono essere verificati direttamente rispetto alla specifica di prodotto applicabile o alla documentazione del lotto per il grado specifico. Questo articolo non afferma un valore di purezza chimica universale o un unico valore di durezza per tutte le micropolveri WFA. Il più ampioCategoria di prodotto WFAinclude prodotti con forme e applicazioni previste diverse, quindi l'appartenenza alla categoria da sola non stabilisce l'idoneità alla lucidatura ottica.
Perché "Allumina" non significa automaticamente "Grado di lucidatura ottica"
È necessario mantenere una distinzione fondamentale tra i materiali di ossido di alluminio che non sono intercambiabili. Termini come allumina fusa, allumina calcinata, polvere lucidante di allumina e polvere composita a base di allumina possono riferirsi a prodotti realizzati con processi diversi e forniti con specifiche diverse. Le prove per una categoria non dovrebbero essere applicate automaticamente ad un'altra. Gli acquirenti dovrebbero confermare il percorso di produzione e le specifiche della qualità anziché fare affidamento solo sulla parola "allumina" nel nome del prodotto.
Un prodotto commercializzato generalmente come "polvere lucidante di allumina" non è necessariamente una micropolvere di allumina fusa bianca. Al contrario, una micropolvere WFA non si qualifica automaticamente come grado di lucidatura ottica semplicemente perché è macinata finemente. Per un'applicazione di finitura ottica proposta, l'acquirente potrebbe dover definire i limiti di dimensione delle particelle, eventuali controlli di particelle grossolane o agglomerati e le condizioni dell'impasto liquido e degli strumenti utilizzati per la valutazione.
La molatura, la prelucidatura e la lucidatura finale sono diverse
Rettifica, lappatura, prelucidatura e lucidatura finale sono fasi del processo distinte. L'idoneità stabilita in una fase non dovrebbe essere data per scontata in un'altra e i criteri di accettazione applicabili devono essere definiti per il componente specifico. Una qualità che offre prestazioni efficaci nella molatura grossolana o intermedia non si adatta automaticamente alla lucidatura ottica finale. I criteri di accettazione variano in base al componente e al processo e devono essere specificati dall'acquirente.
Considerazioni specifiche sui materiali
I componenti ottici possono essere realizzati con diversi vetri, materiali cristallini o polimeri. Le prove ottenute per un substrato non dovrebbero essere applicate automaticamente a un altro. Un grado WFA proposto richiede quindi una valutazione specifica del substrato.
Uno studio sulla silice fusa ha riportato che le particelle non autorizzate, comprese le particelle sovradimensionate o agglomerate nell’ambiente del processo, erano associate a danni al sottosuolo e formazione di graffi nelle condizioni studiate (Suratwala et al., 2008). Questo risultato si applica ai materiali e alle condizioni di processo studiati e non dovrebbe essere generalizzato ad altri substrati o ai gradi WFA non testati in quello studio.
Polvere chiave e parametri di processo da verificare
Quando valutano una specifica micropolvere WFA per un'applicazione ottica, i revisori tecnici dovrebbero valutare quanto segue:
Distribuzione e limiti delle dimensioni delle particelle
Esaminare la designazione della dimensione nominale e la metodologia di prova. Per un grado specificato nel suo ambito, la norma ISO 8486-2:2007 fornisce metodi per determinare o controllare la distribuzione granulometrica delle microgranuli F230–F2000 in ossido di alluminio fuso e carburo di silicio. Non si deve presumere la conformità a questo standard di abrasivo legato per le polveri sfuse per lucidatura ottica, a meno che non sia esplicitamente indicato nella documentazione del prodotto applicabile. Qualsiasi requisito relativo al taglio di particelle sovradimensionate o agglomerati deve essere definito in modo indipendente.
Purezza chimica e ossidi in tracce
Verificare il contenuto di Al₂O₃ e le soglie dei costituenti secondari elencati nelle specifiche del grado.
Documentazione delle specifiche del prodotto
Esaminare le specifiche del prodotto e l'eventuale documentazione del lotto disponibile per il grado candidato.
Parametri del liquame e della dispersione
Documentare la preparazione della polvere, il sistema di trasporto, gli strumenti e le condizioni operative utilizzati in qualsiasi prova in modo che i gradi dei candidati vengano confrontati su una base coerente.
Selezione e guida alla prova
Per determinare se una micropolvere WFA è utilizzabile per un componente ottico specifico:
Definire il substrato e la fase del processo
Specificare l'esatto materiale ottico e se l'operazione è molatura, lappatura, prelucidatura o lucidatura finale.
Revisione della documentazione relativa ai voti
Esaminare le specifiche del prodotto e l'eventuale documentazione del lotto disponibile per il grado WFA candidato.
Stabilire criteri di accettazione
Definire i criteri di qualità della superficie e di accettazione dei danni richiesti per il componente.
Condurre prove comparative
Confrontare i materiali candidati in condizioni documentate e rappresentative utilizzando i criteri di accettazione definiti per il componente. Trattare un cambiamento di grado come un cambiamento che richiede una valutazione rispetto ai criteri di accettazione del componente.
Conclusione
La micropolvere di allumina fusa bianca non può essere universalmente approvata per la lucidatura di lenti ottiche. Sebbene il lavoro pubblicato abbia esaminato processi abrasivi contenenti allumina per particolari materiali ottici, ciò non dimostra che una specifica micropolvere WFA commerciale sia un grado di lucidatura ottica. La valutazione dovrebbe basarsi su dati tecnici specifici del grado e su prove di processo rappresentative piuttosto che su ipotesi generali sui materiali. Per confronto,laminato bianco allumina fusaè posizionato separatamente per applicazioni relative ai laminati e non deve essere trattato come equivalente a una polvere proposta per la finitura ottica.
Inchiesta tecnica
Quando si invia una richiesta riguardante la micropolvere WFA per applicazioni ottiche, si prega di fornire:
- Materiale del substrato della lente;
- Fase di produzione target;
- Intervallo di dimensioni delle particelle richiesto o limiti di distribuzione;
- Criteri applicabili di qualità della superficie e accettazione dei danni;
- Limiti del sistema di impasto liquido, del fluido vettore e delle apparecchiature.
Questi dettagli forniscono una base per decidere se un grado disponibile debba essere sottoposto a test applicativo.
Riferimenti
- Organizzazione internazionale per la standardizzazione. (2007). ISO 8486-2:2007: Abrasivi legati-Determinazione e designazione della distribuzione granulometrica-Parte 2: Micrograna da F230 a F2000. Organizzazione internazionale per la standardizzazione.
- Suratwala, T., Steele, R., Feit, MD, Wong, L., Miller, P., Menapace, J., & Davis, P. (2008). Effetto delle particelle canaglia sul danno sotto la superficie della silice fusa durante la molatura/lucidatura. Giornale dei solidi non cristallini, 354(18), 2023–2037.https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.11.015
- Osment, HE, Emerson, RB e Jones, RL (1968). Preparazione dell'allumina fusa bianca (brevetto USA n. 3.409.396). Kaiser alluminio e società chimica.https://patents.google.com/patent/US3409396A/en