مکانیک هوافضا

مکانیک هوافضا

بهینه سازی پارامترهای صیقل‌کاری آینه‌های مسی به روش شیمیایی- مکانیکی

نوع مقاله : گرایش ساخت و تولید

نویسندگان
سید مهدی طاووسی 1
عباس وفایی صفت 2
1 دانشگاه پیام نور
2 امام حسین
چکیده
آینه‌های مسی، پرکاربردترین آینه‌ها در صنایع لیزر به­خصوص لیزرهای با توان بالا است. یکی از روش‌های تولید این آینه‌ها فرآیند صیقل‌کاری شیمیایی- مکانیکی است که پارامتر‌های آن ارتباط مستقیم با کیفیت سطح آینه دارد. هدف از این تحقیق، بهینه­سازی پارامترهای مهم در فرآیند صیقل‌کاری آینه مسی می‌باشد. در این راستا از روش طراحی آزمایشات با رویکرد‌ تاگوچی جهت جمع‌آوری داده‌های تجربی استفاده شده است. سپس به­کمک نتایج آنالیز واریانس، و تحلیل نسبت سیگنال به نویز، سطوح بهینه پارامترها تعیین گردید. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان­دهنده بهبود ده درصدی نسبت به بهترین حالت آزمایشات طراحی شده، می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
صیقل‌کاری شیمیایی- مکانیکی
مس
لیزرهای پرتوان
طراحی آزمایش‌ها
بهینهسازی

عنوان مقاله English

Optimization of Copper Mirrors Polishing Parameters by Chemical-Mechanical Method

نویسندگان English

mehdi tavoosi 1
abbas vafaie sefat 2
1 payam noor
2 emam hosein
چکیده English

Copper mirrors are most applicable in laser industries especially in highest laser powers. One of the processes for manufacturing these mirrors is Chemical-mechanical polishing process. Quality of mirror surface is depended on many factors in this process. The main objective of this study is to model and optimize important parameters in cupper mirrors polishing process. Optimization of polishing parameters was performed using experimental data and statistical methods. A Taguchi approach is employed in order to gather experimental data. Based on analysis of variance (ANOVA) and signal-to-noise (S/N) ratio, the best sets of polishing parameters specifications have been determined. The results of the optimization indicate an improvement of %10 compared to the best experimental results of the design experiments.

کلیدواژه‌ها English

Chemical-Mechanical Polishing
Copper
Highest Laser Powers
DOE
Optimization
  1. Marinescu, L. D. , Shero, E. U., and Doi, K.  “Hand Book of Lapping and Polishing”, CRC Press, 2007.##
  2. Tam, H. Y., Cheng, H .B., and Wang, Y. W. “Removal rate and Surface Roughness in Lapping and Polishing of Optical Components”, Journal of Material Processing Technology, Vol. 192-193, pp. 276-280, 2007.##
  3. Sivanandini, M., Dhami, S. and Pabla, B. “Chemical Mechanical Polishing by Colloidal Silica Slurry”, International Journal of Engineering Research and Applications, Vol. 3, No. 3, pp. 1337-1345, 2013.##
  4. Jung, S. H. “Chemical Mechanical Polishing of Copper Using Nano Particle-Based Slurries”, Phd Dissertation, University of Florida, 2005.##
  5. Bouzid, N. D. and Herold, V. “Correlation Between Surface Quality and the Abrasive Grains Wear in Optical Glass Lapping”, Tribology International, Vol. 40, pp. 498-502, 2007.##
  6. Raghava, V. and Kakireddy, R. “Effect of Temperature on copper Chemical Mechanical Planarization”, Dissertations, University of South Florida, 2007.##
  7. Brink-Smeier, E., Riemer, O. and Gessenharter, A. “Finishing of Structured Surfaces by Abrasive Polishing”, Precision Engineering, Vol. 30, pp. 325-336, 2011.##
  8. Takaya, Y., Kishida, H. and Hayashi, T. “Chemical Mechanical Polishing of Patterned Copper Wafer Surface Using Water-Soluble Fullerenol Slurry”, CIRP Annals, Manufacturing Technology, Vol. 60, pp. 567-570, 2011.##
  9. Lee, H. S., jeong, H. D. and Dornfeld, D. A. “Semi-Empirical Material Removal Rate Distribution Model for Sio2 Chemical Mechanical Polishing (CMP) Processes”, Precision Engineering,  Vol. 37, No. 2, pp. 483-490, 2013.##
  10. Pang, J .S., Ansari, M. N. M., Zaroog, Omar S. Moaz H. Ali, Sapuan, S. M. “Taguchi Design Optimization Of Machining Parameters on the CNC End Milling Process of Halloysite Nanotube With Aluminium Reinforced Epoxy Matrix (HNT/Al/Ep) Hybrid Composite”, HBRC Journal, Vol. 10, No. 2, pp. 138-144,  2014.##
  11. Lee, Hsin-Min and Chen, Tzung-Ming “A Study of Polishing Feature of Ultrasonic-Assisted Vibration Method in Bamboo Charcoal”, Advances in Materials Science and Engineering,  pp. 1-7,  September 2017.##

12. Roy, R. “A Primer on the Taguchi Method”, 1th Eddition, (Translated by D. Moradkhani, F. Taghavi), Zanjan University Publication Center,  2007. (in Persian)##

  • تاریخ دریافت 20 بهمن 1395
  • تاریخ پذیرش 25 دی 1396
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1398