La micropoudre d’alumine fondue blanche est un média de rodage abrasif semi-fixe de premier choix , largement apprécié pour ses performances équilibrées dans la finition de surface de précision.
| Composition chimique typique | |
| AL2O3 | 99,3 % min |
| SiO2 | 0,06% |
| Na2O | 0,3 % max |
| Fe2O3 | 0,05 % max. |
| Haut | 0,04 % max. |
| MgO | 0,01 % max. |
| K2O | 0,02#max |
| propriétés physiques typiques | |
| Dureté: | Mohs : 9,0 |
| Température maximale de service : | 1900 °C |
| Point de fusion: | 2250 °C |
| Densité relative : | 3,95 g/cm³ |
| densité volumique | 3,6 g/cm³ |
| Masse volumique apparente (LPD) : | 1,75-1,95 g/cm3 |
| Couleur: | Blanc |
| Forme des particules : | Angulaire |
| Tailles disponibles : | |
| ALIMENTATION | F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 |
| IL | 240# 280# 320# 360# 400# 500# 600# 700# 800# 1000# 1200# 1500# 2000# 2500# 3000# 4000# 6000# 8000# 10000# |
1. Caractéristiques en tant que milieu de rodage
L’efficacité de la micropoudre WFA provient de ses propriétés physiques et chimiques intrinsèques :
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Dureté élevée (Mohs 9,0) : Assez dur pour abraser efficacement une large gamme de matériaux, y compris les métaux, la céramique, le verre et les plastiques durs, mais généralement pas assez dur pour causer des dommages sous-surface excessifs comme le diamant pourrait le faire s’il n’est pas utilisé avec précaution.
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Haute pureté et inertie chimique : avec une teneur en Al₂O₃ ≥ 99 %, ce matériau minimise les risques de contamination. Ceci est essentiel pour les applications dans les semi-conducteurs, l’optique et d’autres industries exigeant une grande pureté. Il est stable dans les suspensions aqueuses et huileuses.
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Morphologie contrôlée, anguleuse et massive : la micropoudre est spécifiquement traitée (broyée et moulue) pour obtenir une forme anguleuse et massive . Ces multiples arêtes de coupe assurent des taux d’enlèvement de matière élevés et constants.
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Friabilité (fragilité contrôlée) : C’est un atout majeur. Sous une pression excessive, les grains de WFA se fracturent, révélant de nouvelles arêtes vives. Cette propriété d’auto-affûtage contribue à maintenir une vitesse de coupe constante et empêche les grains de s’émousser et de se vitrifier, ce qui peut entraîner des brûlures ou une mauvaise finition de surface.
2. Domaines d’application
La micropoudre WFA est polyvalente et est utilisée pour le rodage et le polissage :
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Métaux : acier inoxydable, aciers à outils, acier au carbone, fonte, cuivre et alliages d’aluminium.
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Céramiques : Céramiques structurales, substrats en alumine, zircone, etc.
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Verre et optique : lentilles, prismes, verre d’affichage et autres composants optiques nécessitant une finition fine avant le polissage final.
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Semiconducteurs : plaquettes de silicium (principalement aux étapes d’amincissement arrière et de polissage grossier), et autres matériaux de substrat.
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Plastiques durs et composites.
3. Paramètres techniques critiques pour la sélection
Choisir la bonne micropoudre WFA est crucial et dépend de plusieurs spécifications :
| Paramètre | Description | Importance |
|---|---|---|
| Granulométrie (taille des particules) | Mesuré en microns (µm) ou selon une norme « FEPA F » ou « JIS » (par exemple, F800, F1200). | Le grain détermine directement l’état de surface final. Un grain grossier (par exemple, 60 µm) enlève rapidement de la matière, mais laisse des rayures profondes. Un grain fin (par exemple, 3 µm) produit une surface beaucoup plus lisse, mais enlève la matière plus lentement. Un processus en plusieurs étapes, du plus gros au plus fin, est la norme. |
| Distribution granulométrique | La gamme de tailles de particules au sein d’une même désignation de « granulométrie ». | Une distribution granulométrique étroite est essentielle pour un rayage uniforme et régulier, ainsi que pour des finitions de surface prévisibles. Une distribution granulométrique trop large entraînera des rayures profondes dues à de grosses particules, tandis que les petites particules auront un effet négligeable. |
| Chimie (Pureté) | Le pourcentage d’Al₂O₃ et les niveaux d’impuretés comme SiO₂, Fe₂O₃. | Une pureté élevée (99 % et plus) est essentielle pour les applications où la contamination de surface doit être évitée (par exemple, les plaquettes de silicium, les composants métalliques critiques). |
| Contenu magnétique | La quantité d’impuretés ferromagnétiques. | Pour les applications dans le domaine des semi-conducteurs et de l’optique de précision, une faible teneur en champs magnétiques est indispensable pour éviter toute contamination et tout défaut. |
4. Processus de rodage et préparation de la suspension
La micropoudre n’est pas utilisée à sec ; elle est mélangée à une suspension :
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Formulation de la suspension : La micropoudre WFA est dispersée dans un fluide porteur (généralement de l’eau ou une huile spécialisée).
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Additifs : La suspension contient souvent :
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Dispersants : Pour empêcher l’agglomération et le dépôt des particules, assurant ainsi un mélange stable et homogène.
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Modificateurs de pH : pour contrôler l’environnement chimique, qui peut affecter le taux d’enlèvement de matière et la chimie de surface de la pièce.
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Inhibiteurs de corrosion : particulièrement importants lors du rodage des métaux ferreux pour prévenir la rouille.
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Application : La boue est introduite sur la plaque de rodage de la machine à roder (généralement en fonte, en étain ou en cuivre).
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Action de rodage : La pièce est pressée contre le plateau rotatif. Les particules WFA sont piégées entre le plateau et la pièce, roulant et glissant pour effectuer une micro-coupe, enlevant ainsi de la matière et créant une surface extrêmement plane.
5. Avantages par rapport aux autres abrasifs
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Comparativement au carbure de silicium (SiC) : le SiC est plus dur et plus tranchant, ce qui permet des vitesses de coupe plus élevées. Cependant, le WFA est plus résistant et plus durable , ce qui prolonge la durée de vie de la suspension abrasive et offre souvent un meilleur état de surface pour une granulométrie donnée. Il est généralement privilégié pour les finitions de précision.
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Comparativement au diamant : le diamant est l’abrasif le plus dur et le plus agressif. L’abrasif WFA est nettement moins cher et moins susceptible d’endommager profondément la surface, ce qui le rend idéal pour l’enlèvement de matière et les étapes de finition intermédiaires où le coût exorbitant du diamant n’est pas justifié.
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Comparaison avec l’oxyde de cérium (CeO₂) / silice colloïdale : il s’agit de composés de polissage « ultrafins » agissant principalement par action chimico-mécanique. L’oxyde de fer abrasif (WFA) est un abrasif mécanique utilisé lors des étapes de rodage précédant le polissage chimico-mécanique (CMP) final. Il permet d’obtenir une surface plane et d’éliminer les défauts importants.