දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද: විශේෂාංග, තාක්ෂණය, වාසි සහ යෙදුම් සඳහා සම්පූර්ණ මාර්ගෝපදේශයකි.
දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද යනු කුමක්ද?
දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද යනු මූලික සංරචක තුනකින් සමන්විත උල්ෙල්ඛ මෙවලම් වේ:
- දියමන්ති උල්ෙල්ඛ ධාන්ය: කැපුම් මාධ්‍යය, ස්වාභාවික දියමන්ති (දුර්ලභ, අධික මිල) හෝ කෘතිම දියමන්ති (වඩාත් සුලභ, අනුකූලතාව සඳහා නිර්මාණය කර ඇත) වලින් සාදන ලදී. බන්ධනයට ඇලීම වැඩි දියුණු කිරීම සහ ගෙවී යාම වැළැක්වීම සඳහා කෘතිම දියමන්ති ධාන්ය බොහෝ විට (උදා: නිකල් හෝ ටයිටේනියම් සමඟ) ආලේප කර ඇත.
- බන්ධන අනුකෘතිය: දියමන්ති ධාන්ය නිසි තැන තබා ගන්නා අතර භාවිතයේදී ධාන්ය කෙතරම් ඉක්මනින් "බිඳ වැටෙනවාද" (ගෙවී යනවාද) යන්න පාලනය කරයි. පොදු බන්ධන වර්ග අතරට දුම්මල, ලෝහ, විට්‍රිෆයිඩ් සහ විද්‍යුත් ආලේපිත (තාක්ෂණික තොරතුරු කොටසේ මේ පිළිබඳ වැඩි විස්තර) ඇතුළත් වේ.
- සිදුරු ව්‍යුහය: බන්ධනය සහ ධාන්ය අතර කුඩා හිඩැස්, සිසිලනකාරක ප්‍රවාහයට, චිප් ඉවත් කිරීමට සහ අවහිර වීම වැළැක්වීමට ඉඩ සලසයි - අධික තාප යෙදීම්වල නිරවද්‍යතාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.
දියමන්ති ඇඹරුම් රෝදවල ප්‍රධාන ලක්ෂණ
දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද අභියෝගාත්මක ද්‍රව්‍ය සඳහා වඩාත් සුදුසු වන ලක්ෂණ මගින් අර්ථ දක්වා ඇත. සලකා බැලිය යුතු වැදගත්ම ඒවා මෙන්න:
1. සුවිශේෂී දෘඪතාව සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය
මෝස් දෘඪතා පරිමාණයෙන් දියමන්ති 10 වන ස්ථානයේ සිටී (හැකි ඉහළම අගය), එනම් එයට මෝස් 9 දක්වා දෘඪතාවක් සහිත ද්‍රව්‍ය ඇඹරීමට හැකිය - ඇලුමිනා සෙරමික්, සිලිකන් කාබයිඩ්, වීදුරු සහ ටංස්ටන් කාබයිඩ් ඇතුළුව. ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් හෝ සිලිකන් කාබයිඩ් රෝද මෙන් නොව (දෘඩ ද්‍රව්‍ය මත ඉක්මනින් ගෙවී යන), දියමන්ති රෝද ඒවායේ හැඩය සහ කැපුම් කාර්යක්ෂමතාව 50-100x දිගු කාලයක් රඳවා තබා ගන්නා අතර, මෙවලම් ප්‍රතිස්ථාපන පිරිවැය අඩු කරයි.
2. නිරවද්‍ය ඇඹරුම් හැකියාවන්
0.5 μm (මයික්‍රොමීටර) තරම් සියුම් ධාන්ය ප්‍රමාණයන් සහිතව, දියමන්ති රෝද Ra 0.01 μm තරම් සුමට මතුපිට නිමාවක් ලබා ගනී - දෘශ්‍ය සංරචක, අර්ධ සන්නායක උපස්ථර සහ සුළු අඩුපාඩු පවා අසාර්ථක වීමට හේතු වන වෛද්‍ය උපාංග සඳහා එය ඉතා වැදගත් වේ.
3. තාප ප්‍රතිරෝධය සහ සිසිල් කැපීම
දියමන්ති තඹ වලට වඩා 5 ගුණයකින් වැඩි තාප සන්නායකතාවක් ඇති අතර, එමඟින් ඇඹරීමේදී තාපය වේගයෙන් විසුරුවා හැරීමට ඉඩ සලසයි. මෙය වීදුරු, ක්වාර්ට්ස් සහ උසස් සෙරමික් වැනි තාප සංවේදී ද්‍රව්‍යවල “තාප හානිය” (උදා: ඉරිතැලීම්, පිළිස්සුම් හෝ ද්‍රව්‍ය විකෘති වීම) අවම කරයි.
4. අභිරුචිකරණය කිරීමේ හැකියාව
නිෂ්පාදකයින් දියමන්ති රෝද නිශ්චිත යෙදුම් සඳහා සකස් කරන්නේ පහත පරිදි සකස් කිරීමෙනි:
- ධාන්ය ප්‍රමාණය (වේගවත් ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සඳහා රළු, නිම කිරීම සඳහා සිහින්).
- බන්ධන වර්ගය (අඩු තාප යෙදුම් සඳහා දුම්මල, අධික ඇඹරීම සඳහා ලෝහ).
- වැඩ කොටසෙහි ජ්‍යාමිතියට ගැලපෙන පරිදි රෝදයේ හැඩය (පැතලි, කෝප්පය, පිඟාන හෝ අරය).
තාක්ෂණික තොරතුරු: දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද ක්‍රියා කරන ආකාරය
නිවැරදි දියමන්ති රෝදය තෝරා ගැනීමට, එහි තාක්ෂණික පිරිවිතරයන් තේරුම් ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. පහත දැක්වෙන්නේ වඩාත්ම තීරණාත්මක තාක්ෂණික පරාමිතීන් ය:
1. බන්ධන වර්ගය: රෝදයේ "කොඳු නාරටිය"
රෝදයේ කල්පැවැත්ම, කැපුම් වේගය සහ විවිධ ද්‍රව්‍ය සඳහා යෝග්‍යතාවය බන්ධනය මගින් තීරණය වේ. ප්‍රධාන බන්ධන වර්ග හතර සංසන්දනය කරන ආකාරය මෙන්න:
| බැඳුම්කර වර්ගය | යතුරු ගුණාංග | හොඳම දේ |
|---|---|---|
| රෙසින් බන්ධනය | නම්‍යශීලී, අඩු තාප උත්පාදනය, වේගවත් කැපීම. නව දියමන්ති කැට නිරාවරණය කිරීම සඳහා ක්‍රමයෙන් බිඳ වැටේ. | නිම කිරීමේ මෙහෙයුම් (උදා: දෘශ්‍ය වීදුරු, අර්ධ සන්නායක වේෆර්), තාප හානිවලට ගොදුරු විය හැකි ද්‍රව්‍ය. |
| ලෝහ බන්ධනය | ඉහළ දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ දෘඪතාව. බර කොටස් ඉවත් කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසුය. | ඝන ලෝහ (ටංස්ටන් කාබයිඩ්), කොන්ක්‍රීට් සහ ගල් ඇඹරීම. අධික උනුසුම් වීම වැළැක්වීම සඳහා සිසිලනකාරකය අවශ්‍ය වේ. |
| විට්‍රිෆයිඩ් බන්ධනය | ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, විශිෂ්ට හැඩය රඳවා තබා ගැනීම සහ අඩු අවහිර වීම. | සෙරමික්, කාබයිඩ් මෙවලම් සහ බෙයාරින් වානේ නිරවද්‍යතාවයෙන් ඇඹරීම. අධිවේගී ඇඹරුම් (HSG) යන්ත්‍රවල භාවිතා වේ. |
| විද්‍යුත් ආලේපිත බන්ධනය | නිරාවරණය වූ දියමන්ති කැට සහිත තුනී, ඝන බන්ධන තට්ටුව. උපරිම කැපුම් කාර්යක්ෂමතාව ලබා දෙයි. | පැතිකඩ ඇඹරීම (උදා: ටර්බයින් තල, අච්චු කුහර) සහ කුඩා කාණ්ඩ නිෂ්පාදනය. |
2. දියමන්ති සාන්ද්‍රණය
සාන්ද්‍රණය යනු රෝදයේ ඇති දියමන්ති කැට ප්‍රමාණයයි (ඝන සෙන්ටිමීටරයකට කැරට් ලෙස මනිනු ලැබේ). පොදු සාන්ද්‍රණයන් 50% සිට 150% දක්වා පරාසයක පවතී:
- 50–75%: සැහැල්ලු ඇඹරීම (උදා: නිම කිරීමේ වීදුරු).
- 100%: සාමාන්‍ය කාර්ය ඇඹරීම (උදා: කාබයිඩ් මෙවලම්).
- 125–150%: අධික ඇඹරීම (උදා: කොන්ක්‍රීට්, ගල්).
වැඩි සාන්ද්‍රණය = දිගු රෝද ආයු කාලයක් නමුත් වැඩි පිරිවැය.
3. ධාන්ය ප්‍රමාණය
ධාන්ය ප්‍රමාණය දැල් අංකයකින් (උදා: 80# = රළු, 1000# = සියුම්) හෝ මයික්‍රෝමීටර (μm) ප්‍රමාණයෙන් ලේබල් කර ඇත. මූලික රීතිය:
- රළු ධාන්ය (80#–220#): ද්‍රව්‍ය වේගයෙන් ඉවත් කිරීම (උදා: සෙරමික් කුට්ටි හැඩගැන්වීම).
- මධ්‍යම ධාන්ය (320#–600#): සමතුලිත ඉවත් කිරීම සහ නිමාව (උදා: කාබයිඩ් ඇතුළු කිරීම් ඇඹරීම).
- සියුම් ධාන්ය (800#–2000#): ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් නිමාව (උදා: දෘශ්‍ය කාච, අර්ධ සන්නායක වේෆර්).
4. රෝද වේගය
කාර්ය සාධනය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා දියමන්ති රෝද නිශ්චිත පර්යන්ත වේගයකින් (තත්පරයට මීටර, m/s වලින් මනිනු ලැබේ) ක්‍රියාත්මක වේ:
- දුම්මල බන්ධනය: 20–35 m/s (අඩු සිට මධ්‍යම වේගය).
- ලෝහ බන්ධනය: 15–25 m/s (මධ්‍යම වේගය, සිසිලනකාරකය අවශ්‍ය වේ).
- විට්‍රිෆයිඩ් බන්ධනය: 30–50 m/s (අධිවේගී, HSG සඳහා කදිම).
නිර්දේශිත වේගය ඉක්මවා යාමෙන් රෝදය ඉරිතලා යාමට හෝ දියමන්ති කැට ගැලවී යාමට ඉඩ ඇත.
සාම්ප්‍රදායික උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍යවලට වඩා දියමන්ති ඇඹරුම් රෝදවල වාසි
සාම්ප්‍රදායික උල්ෙල්ඛ රෝද (උදා: ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ්, සිලිකන් කාබයිඩ්) ලාභදායී වේ, නමුත් දෘඩ හෝ නිරවද්‍ය ද්‍රව්‍ය ඇඹරීමේදී ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු වේ. දියමන්ති රෝද ආයෝජනය කිරීම වටින්නේ මන්දැයි මෙන්න:
1. දිගු මෙවලම් ආයු කාලය
කලින් සඳහන් කළ පරිදි, දෘඩ ද්‍රව්‍ය ඇඹරීමේදී දියමන්ති රෝද ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් රෝදවලට වඩා 50–100x දිගු කාලයක් පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, දියමන්ති රෝදයකට කාබයිඩ් ඇතුළු කිරීම් 10,000 ක් ඇඹරීමට හැකි අතර, ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් රෝදයකට හැසිරවිය හැක්කේ 100 ක් පමණි. මෙය මෙවලම් වෙනස්කම් සඳහා අක්‍රීය කාලය අඩු කරන අතර දිගු කාලීන පිරිවැය අඩු කරයි.
2. ඉහළ ඇඹරුම් කාර්යක්ෂමතාව
දියමන්තිවල දෘඪතාව සාම්ප්‍රදායික උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍යවලට වඩා වේගයෙන් ද්‍රව්‍ය හරහා කැපීමට ඉඩ සලසයි. උදාහරණයක් ලෙස, දියමන්ති රෝදයකින් 10mm ඝනකම ඇලුමිනා සෙරමික් තහඩුවක් ඇඹරීමට මිනිත්තු 2-3ක් ගත වන අතර සිලිකන් කාබයිඩ් රෝදයකින් විනාඩි 10-15ක් ගතවේ.
3. උසස් මතුපිට ගුණාත්මකභාවය
සාම්ප්‍රදායික රෝද බොහෝ විට දෘඩ ද්‍රව්‍ය මත "සීරීම්" හෝ "ක්ෂුද්‍ර ඉරිතැලීම්" ඇති කරයි, ඒ සඳහා අමතර ඔප දැමීමේ පියවර අවශ්‍ය වේ. දියමන්ති රෝද එක් පාස් එකකින් දර්පණයක් වැනි නිමාවක් නිපදවන අතර, ඇඹරීමෙන් පසු සැකසීමේ අවශ්‍යතාවය ඉවත් කර කාලය ඉතිරි කරයි.
4. අඩු කරන ලද ද්‍රව්‍ය අපද්‍රව්‍ය
දියමන්ති රෝද සමඟ නිරවද්‍ය ඇඹරීම "අධික ඇඹරීම" (අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම) අවම කරයි. අර්ධ සන්නායක වේෆර් (තනි වේෆරයක් සඳහා ඩොලර් 1,000+ ක් වැය විය හැකි) හෝ වෛද්‍ය ශ්‍රේණියේ පිඟන් මැටි වැනි මිල අධික ද්‍රව්‍ය සඳහා මෙය ඉතා වැදගත් වේ.
5. බහුකාර්යතාව
සාම්ප්‍රදායික රෝද (ලෝහ හෝ මෘදු ද්‍රව්‍ය වලට සීමා වේ) මෙන් නොව, දියමන්ති රෝද පුළුල් පරාසයක උපස්ථර ඇඹරීමට යොදා ගනී: වීදුරු, ක්වාර්ට්ස්, පිඟන් මැටි, කාබයිඩ්, ගල්, කොන්ක්‍රීට් සහ කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් (CFRP) වැනි කෘතිම ද්‍රව්‍ය පවා.
යෙදුම්: දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද භාවිතා කරන ස්ථාන
දියමන්ති ඇඹරුම් රෝද නිරවද්‍යතාවය සහ කල්පැවැත්ම ඉල්ලා සිටින කර්මාන්ත සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ. ඒවා වඩාත් පොදු භාවිත අවස්ථා පහත දැක්වේ:
1. අර්ධ සන්නායක සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තය
- අතිශය පැතලි පෘෂ්ඨ (± 0.5 μm පැතලි බව) ලබා ගැනීම සඳහා සිලිකන් වේෆර් (මයික්‍රොචිප් වල භාවිතා වේ) ඇඹරීම.
- බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ 5G උපාංග සඳහා ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs) සහ සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) උපස්ථර හැඩගැන්වීම.
- ආලෝක ප්‍රතිදානය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා LED චිප් ඔප දැමීම.
2. අභ්‍යවකාශ සහ මෝටර් රථ
- එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව සඳහා තද ඉවසීම් (± 0.01 මි.මී.) දක්වා ඇඹරුම් ටර්බයින් තල (ටයිටේනියම් හෝ ඉන්කනෙල් වලින් සාදන ලද).
- තාප ප්‍රතිරෝධය සහ කල්පැවැත්ම සඳහා ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත මෝටර් රථවල භාවිතා වන සෙරමික් තිරිංග තැටි හැඩගැන්වීම.
- තියුණු දාර පවත්වා ගැනීම සඳහා කාබයිඩ් මෙවලම් බිටු (ගුවන් යානා එන්ජින් යන්ත්‍රෝපකරණවල භාවිතා වේ) නිම කිරීම.
3. දෘශ්‍ය හා වෛද්‍ය කර්මාන්ත
- සීරීම්-නිදහස් මතුපිටක් ලබා ගැනීම සඳහා කැමරා, දුරේක්ෂ සහ ඇස් කණ්ණාඩි සඳහා දෘශ්‍ය කාච (වීදුරු හෝ ප්ලාස්ටික්) ඔප දැමීම.
- ජෛව අනුකූලතා ප්‍රමිතීන් සහ නිරවද්‍ය ගැළපුම සපුරාලීම සඳහා වෛද්‍ය බද්ධ කිරීම් (උදා: සෙරමික් උකුල් සන්ධි, ටයිටේනියම් අස්ථි ඉස්කුරුප්පු) ඇඹරීම.
- උණු කළ සිලිකන් රඳවා තබා ගැනීම සඳහා ක්වාර්ට්ස් කබොල (අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වේ) හැඩ ගැස්වීම.
4. ඉදිකිරීම් සහ ගල් සැකසුම්
- වාණිජ ගොඩනැගිලි සඳහා සුමට, සමතලා මතුපිටක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා කොන්ක්‍රීට් බිම් ඇඹරීම.
- කවුන්ටර, ටයිල් සහ ස්මාරක සඳහා ස්වාභාවික ගල් (කිරිගරුඬ, ග්‍රැනයිට්) හැඩගැස්වීම.
- එහි සෞන්දර්යාත්මක ආකර්ෂණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉංජිනේරුමය ගල් (උදා: ක්වාර්ට්සයිට්) ඔප දැමීම.
5. මෙවලම් සහ අච්චු නිෂ්පාදනය
- කැපුම් කාර්ය සාධනය යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම සඳහා කාබයිඩ් අන්ත මෝල්, සරඹ සහ පන්ච් මෙවලම් තියුණු කිරීම.
- අච්චු කුහර (ප්ලාස්ටික් එන්නත් අච්චු ගැසීමේදී භාවිතා වේ) නිරවද්‍ය හැඩතල සහ මතුපිට නිමාවන් සඳහා ඇඹරීම.
නිවැරදි දියමන්ති ඇඹරුම් රෝදය තෝරා ගන්නේ කෙසේද?
නිවැරදි රෝදය තෝරා ගැනීම සාධක තුනක් මත රඳා පවතී:
- වැඩ කොටස් ද්‍රව්‍ය: ද්‍රව්‍යයේ දෘඪතාවයට ගැලපෙන බන්ධන වර්ගයක් තෝරන්න (උදා: කාබයිඩ් සඳහා ලෝහ බන්ධනය, වීදුරු සඳහා දුම්මල බන්ධනය).
- ඇඹරුම් ඉලක්කය: ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සඳහා රළු ධාන්ය, නිම කිරීම සඳහා සිහින් ධාන්ය.
- යන්ත්‍ර අනුකූලතාව: රෝදයේ වේගය සහ ප්‍රමාණය ඔබේ ඇඹරුම් යන්ත්‍රයේ පිරිවිතරයන්ට ගැලපෙන බවට වග බලා ගන්න.
උදාහරණ වශයෙන්:
- ඔබ සිලිකන් වේෆරයක් (මෘදු, තාප සංවේදී) අඹරන්නේ නම්, 1000# ධාන්ය සහිත දුම්මල බන්ධන රෝදයක් වඩාත් සුදුසුය.
- ඔබ ටංස්ටන් කාබයිඩ් මෙවලමක් (දෘඩ, බර) හැඩගස්වන්නේ නම්, 220# ධාන්ය සහිත ලෝහ බන්ධන රෝදයක් වඩාත් හොඳින් ක්‍රියා කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-31-2025