¿Puede la tecnología de pulido de plasma lograr micro-suavización de superficies de muestra?

La tecnología de pulido de plasma tiene el potencial de lograr la nivelación a microescala de superficies de la pieza de trabajo, con la clave en la ubicación de formación de los canales de descarga, que idealmente coinciden con las protuberancias a microescala en la superficie del espécimen. Si los canales de descarga se forman predominantemente en ubicaciones de protuberancias a microescala, el material en estos puntos elevados se elimina preferentemente, lo que resulta en una rugosidad de la superficie reducida. El valor de rugosidad alcanzable mínimo durante el pulido bajo ciertas condiciones depende de la profundidad de los cráteres formados durante las descargas individuales; Cuanto menor sea la profundidad del cráter, menor es el valor mínimo de rugosidad.

La disminución rápida inicial de la rugosidad observada durante las primeras etapas del pulido se atribuye a la desigualdad pronunciada presente en la superficie de la muestra. En los primeros 5 minutos de pulido, las áreas de elevación experimentan una mayor intensidad del campo eléctrico, lo que provocó que se formen más canales de descarga, lo que lleva a la disminución más rápida de la aspereza. A medida que avanza el pulido, las irregularidades de la superficie disminuyen, lo que resulta en una tendencia debilitante de los canales de descarga que se forman predominantemente a las protuberancias a microescala, en consecuencia, disminuyen la velocidad de la reducción de la rugosidad.

En diferentes condiciones de voltaje, la tasa de reducción de rugosidad varía, dependiendo del grosor de la capa de gas a diferentes voltajes. En condiciones de bajo voltaje, la capa de gas es delgada, lo que hace que las diferencias en la intensidad del campo eléctrico causadas por las variaciones a microescala sean más pronunciadas. Además, los electrones que alcanzan la superficie de la muestra son más lentos debido a una menor aceleración en el campo eléctrico, lo que resulta en cráteres más menos profundos formados durante las descargas individuales, lo que lleva a una disminución más rápida en los valores de rugosidad y logrando valores de rugosidad mínimos más pequeños. A medida que aumenta el voltaje, la capa de gas se espesa, disminuyendo las diferencias en la intensidad del campo eléctrico causadas por las variaciones a microescala. Los electrones también se aceleran más rápido en el campo eléctrico, lo que resulta en una disminución más lenta en los valores de rugosidad y los valores de rugosidad mínimos mayores alcanzables. Sin embargo, el voltaje excesivamente bajo aumenta la probabilidad de circuitos cortos locales instantáneos, lo que aumenta significativamente la energía recibida por la superficie del espécimen y la profundidad de los cráteres formados durante la descarga, frenando así la tasa de reducción de rugosidad y aumentando los valores de rugosidad mínimos alcanzables. En consecuencia, bajo condiciones de voltaje de 220-250V, la tasa de reducción de rugosidad no es más rápida que la de 270-290V, y el valor de rugosidad mínimo final excede el alcanzado a 270-330V.

La tecnología de pulido de plasma se emplea comúnmente para mejorar la calidad de la superficie y la suavidad de los materiales y es aplicable a varios materiales metálicos como acero inoxidable, aluminio, cobre, aleaciones de zinc, aleaciones de titanio, oro y plata. El equipo de pulido en plasma elimina efectivamente los defectos de la superficie y mejora la precisión de la superficie, lo que lo hace adecuado para numerosos campos que requieren tratamiento de superficie de alta precisión, como la fabricación de componentes ópticos y la industria de semiconductores.