第五組-拋光 組員：9913004洪琬婷 、9913006何怡真 　　　9913010郭冠俞 、9913018廖敏琪 　　9913019林于馨、 9913058張　宇 9913064陳凱玲

拋光原理和運用 　　物理拋光是利用細小而堅硬的顆粒物質在被拋光物體表面高速摩擦使其光滑的方法。用鞋油擦鞋，用牙膏（滑石粉）擦玻璃，砂輪磨床都是物理拋光的具體運用。 　　工件進行擦光的加工方法。工作時，一般用附有磨料的布、皮革或木材等軟質材料的輪子(或者用砂布、金屬絲刷)高速旋轉以擦拭工件表面，提高其表面光潔度。此外還有其他方法如液體拋光、電解拋光、化學拋光、物理拋光等。

1.電解拋光 　　所謂電解拋光，即是將工件放置陽極，於電解液中通電，在適當操作參數下，使工件發生電解反應（亦稱反電鍍），工件表面而因電場集中效應而產生溶解作用，因而可達成工件表面平坦與光澤化之加工技術。 電解拋光技術於1931年，由D.A.Jacquet發明採行。「電解拋光」技術可廣泛運用在半導體製程設備、化工、航太以及其他高精密等表面處理加工。

電解拋光產生的原理 (一) 陽極膜飽和效應(黏度效應)：電解抛光過程中，將產生厚約0.1mm的陽極膜(anode film)，陽極膜呈黏膜狀，具高電阻，金屬帶正電離子不易擴散出與陰極離子結合，因此電流不易通過。由於表面凹陷處電解液流動較慢，易形成飽和陽極膜，電流密度因而降低；而尖突處電解液流動較快，不易生成飽和陽極膜，電流密度較高，因而具有拋光效果。

電解拋光產生的原理 (二) 電場集中效應：亦稱為避雷針效應，此為最主要之拋光效應。將工件表面放大而視之，可發現表面凹凸不平，尖突處如同避雷針，可吸附較大電場，造成局部的電流密度增加，因此尖端 處的金屬迅速的被侵蝕；而凹陷處之電流密度較低，金屬被侵蝕較少，因此有抛光平坦化之效果。 (三) 氣體擾動效應：電解拋光過程中，陽極會產生氧氣氣泡，而尖突處電流大，所以產生氣泡較多， 因此也較易打破陽極膜，形成抛光之效果。

電解拋光應用範圍 (1) 可處理銅、黃銅、鉛、鎳、鈷、鋅、鍚、鋁、不銹鋼、鐵、鎢等材料。 (2) 電解拋光技術廣泛應用於半導體/LCD等級閥件、管配件、接頭、IGS之表面處理。 (3) 電解拋光可達鏡面級光澤，拋光後產品表面可達Ra=0.2~0.5μm。 (4) 不銹鋼電解拋光表面可生成鈍化層，有效提昇抗腐蝕能力。

2.化學拋光機理 　　化學拋光是金屬表面通過有規則溶解達到光亮平滑。在化學拋光過程中，鋼鐵零件表面不斷形成鈍化氧化膜和氧化膜不斷溶解，且前者要強於後者。 　　由於零件表面微觀的不一致性，表面微觀凸起部位優先溶解，且溶解速率大於凹下部位的溶解速率；而且膜的溶解和膜的形成始終同時進行，只是其速率有差異，結果使鋼鐵零件表面粗糙度得以整平，從而獲得平滑光亮的表面。拋光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷，從而提高疲勞阻力、腐蝕阻力。

化學拋光後處理 　　鋼鐵零件化學拋光，可以作為防護裝飾性電鍍的前處理工序，也可以作為化學成膜如磷化發蘭的前處理工序。如不進行電鍍或化學成膜，而直接應用，可噴塗氨基清漆或丙烯酸清漆，烘乾後有較好的防護裝飾效果。若噴漆前浸防銹鈍化水劑溶液，抗蝕防護性將會進一步提高。 化學拋光工藝流程 化學(或電化學)除油→熱水洗→流動水洗→除鏽(10% 硫酸 )→流動水洗→化學拋光→流動水洗→中和→流動水洗→轉入下道表面處理工序

3.金屬材料的拋光 　　加工軟質金屬時，由於刀具作用的金屬變形量很大，故使用游離磨粒，則容易造成磨粒的插入，很多使鏡面化變得很困難。因此超精密加工或搪光加工等，大多是利用固定磨粒刀具的精加工。 　　將結合度較低的磨輪，以一定壓力壓在加工物表面，一面使磨輪做短週期的微小振動，一面移動磨輪方式的精加工法，為超精加工。

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拋光加工方式概要 1.游離磨粒 2.固定磨粒 3.無磨粒

游離磨粒方式 1.磁性研磨 2.彈性發射加工 3.流體動力拋光 4.液中研拋 5.磁流體拋光 6.擠壓研拋 7.磨粒噴射加工 　　是歷史最久而又不斷發展的加工方法，它是不切除或切除極薄的材料層，用以降低工件表面粗糙度值或強化加工表面的加工方法 衍生的新的研磨方式 1.磁性研磨 2.彈性發射加工 3.流體動力拋光 4.液中研拋 5.磁流體拋光 6.擠壓研拋 7.磨粒噴射加工

利用游離磨粒方式的拋光 1.機械式研磨法 在游離磨粒方式中，為最普遍且基本的研磨方法，在力學上是以硬質微細磨粒的抽拉、切削作用為基礎，進行鏡面化加工。 一面以一定壓力壓在加工物上研磨的接觸式拋光，是光學玻璃、硬質金屬、陶瓷的高精度研磨的技術。

1.機械式研磨法(續) 利用游離磨粒方式的拋光 近年來高速旋轉球形刀具，產生不直接觸加工物的動壓效果，建議以非接觸狀態超微細磨粒，彈性衝撞加工物表面方式的EEM(Elastic Emission Machining)法，做為無干擾拋光法，使用在高機能材料上 。 更進一步，也已在開發一般碟狀研磨方式，展開EEM微粒子彈性衝撞原理的浮動拋光或非接觸拋光。

2.援用化學機械式研磨法 利用游離磨粒方式的拋光 化學機械式拋光為研磨液的化學腐蝕作用與磨粒的機械式切削作用之複合方法。 去除表面生成物拋光是因研磨液的作用，而以磨粒的切削作用，去除在加工物表面產生摻水膜或氧化膜等之拋光方法。

3.援用磁場、電場研磨法 利用游離磨粒方式的拋光 援用磁研磨就是使產生磁場後，將磁性磨粒壓在加工物表面後研磨的方法，與在磁性流體使產生加壓力，而將非磁性研磨磨粒，壓在加工物的形式。不只是平面，就連圓筒的內外面或異形部分，也有以均勻壓力而可以做到鏡面化的特徵。 援用電場研磨，想出電器游動現象，將帶電磨粒吸到加工物表面的方式，與相反的將磨粒吸到研磨平板面的半固定狀態，並將工作物壓在平板面的方式。

固定磨粒方式 1.固定磨粒方式就是使用以適當的結合劑固定磨粒的磨輪，進行拋光的方式。一般所謂磨輪指的多是安裝在磨床上的圓盤狀研磨砂輪。 2.游離磨粒的固定磨粒之拋光方法實用化，其機運是最近才盛行起來的。 3.可拋光的磨輪其應具備的條件，在使用硬質磨輪時，基本要求為(1)作用磨粒的刀刃高度要一致， (2)不會造成堵屑。 1.微粒磨輪研磨法 2.軟質結合磨輪研磨法 3.軟質磨粒磨輪研磨法

無磨粒方式 中間沒有擔任切削作用的磨粒，而能實現鏡面研磨的方法，在此稱為無磨粒方式的研磨法。 1.化學式研磨法 2.摩擦反應研磨法 3.乾拋光法

無磨粒方式 1.化學式研磨法 (1.)是利用化學液的腐蝕作用，以獲得沒有變形鏡面的方式。化學式研磨是將加工的金屬片浸在化學液中，單純腐蝕的方法。 (2.)電解研磨是以加工金屬做為陽極，在浸漬液中使其產生電氣分解，而熔去金屬表面的方法。 (3.)動壓上浮研磨是使研磨平板旋轉，一般的碟狀研磨方式。但是只供給化學液做為研磨液，並且提高拋光器的旋轉速度，以動壓效果使加工表面上浮保持非接觸狀態，以獲得平滑或平坦平面的方法。

2.摩擦反應研磨法 (1.)在高溫中特別是對於鐵系材料，容易產生碳擴散，故還是積極利用在高溫容易造成氧化損耗的鑽石之化學不穩定性研磨現象的方法。 (2.)熱化學研磨是以容易產生擴散的鑽石拋光器，在高溫環境中滑動摩擦，促進碳的擴散，而拋光鑽石的方法。 (3.)高速滑動研磨是在大氣中以高壓力、高速條件，將鑽石壓在不銹鋼碟片上，併用氧化反應及碳擴散兩種效果，是一種效率相當高的研磨方法。 3.乾拋光法 (1.)將比過去的固體工具磨粒小很多的粒子離子或電漿，照射到工作物表面形態的拋光，分類到乾拋光方式。 (2.)相對於使用化學液進行的濕式腐蝕法，衝撞電漿或離子的原子狀粒子的腐蝕法，稱為乾式腐蝕。 (3.)以此乾腐蝕作為拋光工具，而加以利用的就是乾式拋光法。

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