工業研磨機用研磨液之活性劑與界面軟化劑應用

以下彙整各類金屬材料在工業研磨機（包括磁力研磨、拋光、研磨切削等）中，常用研磨液配方所採用的主要表面活性劑與界面軟化劑（螯合劑/水軟化劑），並比較其pH與功能重點。

金屬材料	典型研磨液類型	表面活性劑	界面軟化劑（螯合劑）	pH 範圍	主要功能
碳鋼／合金鋼	全合成水性研磨液 (MORESCO GD)	不含（以潤滑劑取代）	有機複合抑菌劑	中性	提供優異潤滑、快速散熱、消泡、防鏽及生物穩定性
鐵基材料（強度鋼）	半合成／水溶性研磨液 (LLTC SG 系列)	抗泡沫劑、分散劑	無機螯合劑或軟水劑	8–10	穩定懸浮、抑制泡沫、維持清晰液相、兼顧潤滑與冷卻
碳化鎢	專用水性研磨液 (LLTC 碳化鎢專用型)	抗泡沫劑、分散劑	鈣／鎂螯合劑	7–9	防鏽、抑菌，適用高硬度材料，防止沉積
鋁／鋁合金	酸性有機酸型拋光液	非離子型表面活性劑	有機酸螯合劑	2–4	軟化氧化膜、改善表面粗糙度，防止顆粒刮傷
不鏽鋼	鹼性矽酸鹽/二氧化矽拋光液	非離子型界面活性劑	水軟化劑（螯合劑）	9–11	提升懸浮穩定性，潤滑減少刮傷，實現奈米級平坦化
銅	中性錯合劑／氧化劑複合型 CMP slurry	陰離子與非離子複合表面活性劑	有機錯合劑	6–8	控制腐蝕速率、防止過度腐蝕，配合氧化劑與鰲合劑以維持平坦度

重點說明

表面活性劑
- 用以調節研磨液對金屬表面的潤濕性、分散研磨顆粒、抑制泡沫及潤滑。
- 鋼鐵類常用消泡劑及分散劑，而不鏽鋼與鋁合金拋光則多採非離子型界面活性劑，以兼顧潤滑與防刮傷。
界面軟化劑（螯合劑／水軟化劑）
- 維持溶液中**硬度離子（Ca²⁺/Mg²⁺）**之穩定，避免沉積與堵塞。
- 銅與碳化鎢研磨液更常添加專用錯合劑，以抑制金屬離子再沉積或過度腐蝕。
pH 控制
- 決定研磨顆粒之等電點與懸浮穩定性，也影響金屬氧化／軟化速率。
- 鋁合金拋光用酸性(pH2–4)以溶解表面氧化膜；硅酸鹽拋光則用鹼性(pH9–11)以維持顆粒懸浮並軟化表面。
專用配方差異
- 全合成研磨液如MORESCO GD不含表面活性劑，透過高效潤滑劑、消泡技術及生物抑菌確保高精度加工與液體穩定。
- 半／全水溶性研磨液（LLTC SG系列）則結合抗腐蝕、抗泡、分散與螯合功能，適用於鐵系及非鐵系多種金屬。

以上配方與活性劑之選擇，須依據加工材料、研磨目標面粗糙度與設備特性做調整，並透過現場試驗優化配比，方能達到最佳研磨效率與表面品質。

Question 2

振動研磨機與高速離心研磨機皆屬機械研磨設備，但原理迥異：

振動研磨機 依靠偏心塊與彈簧組成的振動系統，使研磨槽產生高頻、三次元振動，藉由研磨介質與工件之間的螺旋翻滾摩擦來去除表面毛刺和拋光；
高速離心研磨機 則利用主軸高速旋轉產生的離心力，驅動多個六角滾筒在轉動體上同步公轉與自轉，在滾筒與研磨石及工件之間形成流動層，通過相對運動達到精細研磨與拋光。

振動驅動系統
振動研磨機內裝有一顆振動電機，其驅動軸上固定兩塊偏心塊；當電機高速旋轉時，偏心塊產生交變的離心力，透過機架與彈簧傳遞到研磨槽，使槽體以用規律的高頻振動運動。
三次元螺旋翻滾流動
在振動作用下，槽內的研磨石、工件與研磨液受到垂直與水平合成的振幅影響，呈現三維螺旋流動與翻轉，使介質之間不斷摩擦與擠壓，從而去除工件表面毛刺、氧化皮或進行鏡面拋光。
振幅與頻率調整
振動頻率及振幅可經由調整偏心塊位置與重量或外接變頻調速器來控制，以適應不同材質與形狀的工件，並兼顧安全與效率。

行星運動結構
高速離心研磨機（亦稱傾斜式離心研磨機）採用強力馬達驅動轉動體，使其高速環繞旋轉；在轉動體周圍等距安裝多個六角滾筒，滾筒同時進行：
- 公轉：隨轉動體繞主軸旋轉；
- 自轉：透過同步帶或鏈條逆向自轉。
離心力與流動層形成
由於轉速極高，離心力將介質（研磨石、水及工件）推向滾筒外壁，形成一個高速流動層。在此層內，研磨石與工件持續相對滑動與擠壓，產生強烈切削與摩擦作用，快速去毛刺並提升表面光澤。
適用特性
- 適合小型、異型腔孔及熱處理後工件的精密拋光；
- 研磨效率較滾桶式提高10–20倍；
- 滾筒數量、負載重量及運轉時間可調，以防不平衡或過熱。