Grünes Siliciumcarbid wird im Allgemeinen NICHT für die Endpolitur von optischem Glas verwendet . Seine Hauptfunktion liegt in den früheren, aggressiveren Schleif- und Läppphasen . Die Verwendung zum Polieren würde die Glasoberfläche wahrscheinlich beschädigen.
Grundprinzip: Polieren vs. Schleifen/Läppen
Polieren: Ziel ist eine vollkommen glatte, transparente und kratzfreie Oberfläche auf atomarer/molekularer Ebene. Dazu wird die durch das Schleifen entstandene amorphe, beschädigte Schicht entfernt . Hierfür werden Schleifmittel im Mikrometer- oder Submikrometerbereich benötigt, die Material durch chemisch-mechanisches Fließen und nicht durch Sprödbruch abtragen.
Schleifen/Läppen: Ziel ist es , Material schnell abzutragen, die Linse zu formen und die korrekte Krümmung und Dicke zu erzielen , während gleichzeitig eine gleichmäßige, fein geschliffene Oberfläche entsteht. Es handelt sich um ein Verfahren zur Beseitigung von Sprödbruch .
Die richtige Rolle von grünem SiC in optischem Glas
Grünes SiC ist ein wichtiges Schleifmittel in den Formgebungs- und Feinschleifphasen , die VOR dem Polieren erfolgen . Hier ist die Standardprozessabfolge:
Fräsen/Formen: Verwendung von Diamantwerkzeugen oder sehr grobem SiC zur Erzeugung der Grundkurve.
Grobschleifen: Verwendung von groben grünen SiC-Schleifkörnern (z. B. F80 bis F220), die mit Wasser vermischt werden, auf einem Werkzeug aus Gusseisen oder Messing, um schnell Material abzutragen und die Form zu korrigieren.
Feinmahlen / Läppen: Dies ist der primäre Anwendungsbereich für feine grüne SiC-Pulver .
Korngrößenbereich: F320 bis F1200 (Partikelgröße von ca. 30µm bis 3µm).
Ziel: Die beschädigte Schicht des vorhergehenden, gröberen Bearbeitungsschritts schrittweise zu entfernen und eine gleichmäßige, matte, „graue“ Oberfläche mit sehr feinen und gleichmäßigen Vertiefungen zu erzeugen. Jeder feinere Bearbeitungsschritt beseitigt die unter der Oberfläche liegenden Risse des vorhergehenden Schritts.
Verfahren: Die SiC-Suspension wird zwischen dem Glaswerkstück und einem passenden Läppwerkzeug (oft aus einem weicheren Metall wie Zinn oder Kupfer) verwendet. Das Schleifmittel lagert sich im weicheren Werkzeug ab, welches anschließend das härtere Glas schleift.
Polieren: Nach dem letzten Feinschleifschritt (z. B. mit F1200 SiC) wird die Linse gründlich gereinigt . Sämtliches SiC muss entfernt werden. Anschließend wird der Prozess wie folgt fortgesetzt:
Schleifmittel: Ceroxid-Suspension (am häufigsten), Zirkoniumoxid oder kolloidales Siliciumdioxid.
Werkzeug: Ein weicher Pech- oder Polyurethan- Polierer.
In diesem Schritt werden die letzten ~10-20 Mikrometer beschädigten Glases entfernt, wodurch eine transparente, kratzfreie Oberfläche entsteht.
Wichtigste Spezifikationen für grünes SiC in optischer Qualität
Wenn das SiC-Pulver zum Feinschleifen/Läppen von optischem Glas verwendet wird, muss es von hoher Reinheit und enger Korngrößenverteilung sein .
Chemische Reinheit: Hochreines grünes SiC (98%+ SiC) ist unerlässlich, um eine Verunreinigung der Glasoberfläche mit metallischen Verunreinigungen zu vermeiden.
Partikelgrößenverteilung: Das Schleifmittel muss eine sehr enge Größenverteilung aufweisen . Es werden „Mikronpulver“ (z. B. W7, W10, W14 entsprechend ca. 7 µm, 10 µm, 14 µm) verwendet. Breite Verteilungen verursachen tiefere Kratzer durch größere Ausreißer.
Schärfe und Sprödigkeit: Es sollte brechen, um scharfe Schneidkanten zu erhalten.