金相制樣的終極目的就是制備平整鏡面,用于腐蝕后觀測,或者直接觀測。磨拋的重要性顯而易見。拋光是制樣的階段的最后一步,也是最為重要和關鍵的一步。
磨拋要分級進行平面研磨,盤面提供磨粒,樣品加載于盤面之上,與磨粒發(fā)生磨削。 早期制樣是手動加載,壓力大小和加壓角度都有很大個體差異性。另外,我們在手持磨樣的時候總會不停的旋轉樣品,這樣才能確保表面的一致磨拋??梢娛謩幽佊泻芨叩慕?jīng)驗門檻。
隨著技術的進步,自動磨拋機能替代人手來磨拋樣品,可以把一個或多個樣品裝夾到樣品夾持器上。通過量化設定盤面和夾持器的轉速和轉向,明確磨削動力參數(shù);量化設定拋夾持器與盤面的偏心量,保證樣品的各向磨削;量化設定壓力值,來明確樣品表面的加載正壓力;量化設定懸浮液類型和滴注速度,來明確磨粒的加入?yún)?shù);設定不同步驟的盤面類型和磨拋液類型,明確耗材配置。
如此以來,看似磨拋的各種開放性變量都得到了很好的管控,其實不然,由于收到圓周方向的摩擦力,樣品有自轉的動力,樣品在磨拋過程中是否自轉是一個重要的開放點。樣品與夾持器之間的約束關系分為兩類,樣品直接放入圓孔形的夾持器,帶動樣品旋轉,樣品可以自轉,通過頂壓氣缸加載壓力,即所謂的單點加載;另外一種是把樣品鎖死在夾持器中,帶動樣品旋轉,樣品沒有自轉,通過中間連接柄帶動樣品加載,即所謂的中心加載。高端的磨拋機支持兩種裝夾方式。
單點加載和中心加載各有優(yōu)劣。
單點加載的優(yōu)勢是樣品數(shù)量自由靈活,只要在最大孔數(shù)以內(nèi)都可以,樣品取放都很方便,特別是很適合磨拋后期的定期觀測效果。而劣勢就在于樣品在夾持器內(nèi)存在自轉和小范圍活動,自轉就嚴格控制樣品 的磨削軌跡,小范圍的活動容易導致圓角。
中心加載的優(yōu)勢是鎖死樣品在夾持器上,所以可以精確控制樣品的研磨軌跡,提高制樣的再現(xiàn)性,特別是對于粗磨和精磨階段,磨削率很大,樣品的磨制效果受控,另外,由于中心加載的緣故,不同材質(zhì)類的樣品,研磨效果相同。當然不足之處也在于樣品數(shù)量的限制,由于是中心加載,所以樣品數(shù)量必須中心對稱,以保證手里平衡,比如六工位夾持器,裝夾數(shù)量可以是2,3,4,6個樣品,不足的話要用替代樣品補齊,另外,中心加載不支持中途取出樣品觀測,重新安裝回去后無法保障每個樣品在相同的研磨基準面上。
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