在绝大多数的状况下，机械抛光会相较于化学抛光环保，其原因在于1.中间使用的抛光技术，2.抛光材料选择，3.废弃物处理，4.能源能耗等。
现代的制造工艺中在环保议题上除了关注于单一环节，更关注整体加工技术对环境的影响。
如何让现有高碳排的抛光制程更环保、节能，或许我们可以考虑来聊聊替换现有工艺改加入机械抛光进制程之中。
抛光：是使用物理机械或化学药品降低物体表面粗糙度的工艺。 抛光技术主要在精密机械和光学工业中使用。 抛光后的工件表面光滑具有良好的反射效果。
目录
什么是机械抛光?
机械抛光是一种利用金属表面的塑性变形或切削作用，通过去除表面凸起区域来实现光滑效果的技术。
常用的抛光工具包括砂纸、研磨盘和抛光垫。当需要达到高品质的表面光洁度时，则需采用超精密抛光技术，并结合金相研磨机等辅助设备。
超精密抛光的核心在于使用专用的研磨工具，将其压在工件表面上，并在含有磨料的抛光液中高速旋转进行加工利用该技术可以达到 Ra0.008μm以下的表面粗糙度。这一过程能够进一步提升表面质量，实现极高的光滑度。
优点
- 提升材料表面的光泽度和质感。
- 为后续加工:如镀膜或涂层等提供平滑的基础。
缺点
- 对操作技术要求较高，尤其是实现高光洁度时。
- 对于形状复杂的工件可能不均匀。
- 加工过程中可能产生粉尘或噪音，需注意环保和安全措施。
超精密抛光
超精密抛光技术是一种专门用于改善材料表面品质的技术，特别适合用于高精密度需求的应用领域。
以下是几种常见的超精密抛光技术：
※粗体皆为有涉及化学性质的技术
- 化学机械抛光 (CMP)
- 磁流体抛光 (Magnetorheological Finishing, MRF)
- 离子束抛光 (Ion Beam Polishing)
- 超声波抛光 (Ultrasonic Polishing)
- 电化学抛光 (Electrochemical Polishing, ECP)
- 激光抛光 (Laser Polishing)
什么是化学抛光?
化学抛光是一种利用化学反应来去除材料表面微观凸起，从而实现光滑和平整表面的方法。
与机械抛光不同，化学抛光不依赖外部机械力，而是通过将工件浸入特定的化学溶液中，利用溶液与材料表面发生选择性溶解来实现抛光效果。
化学抛光得到的表面粗糙度一般为数 10μm。
优点
- 可抛光形状复杂的工件。
- 一次性可对多个工件进行处理，适合大规模生产。
- 操作简便不需要特殊的机械设备，仅需合适的化学溶液。
缺点
- 使用的化学溶液可能具有腐蚀性或毒性，需注意操作安全和废液处理。
- 并非所有材料都适合化学抛光，某些材料可能对特定溶液不稳定。
- 虽能改善光洁度，但是对尺寸公差的控制不如机械抛光精确。
- 可能导致亮度不均匀。
(延伸阅读:六种 模具抛光 ，你认识了多少？)
为什么机械抛光会比化学抛光来的环保?
机械抛光通常被认为比化学抛光更环保，主要原因与材料使用存放及过程、废弃物处理以及对环境和人员的影响有关。
| 机械抛光 | 化学抛光 | |
| 使用的材料 | 如研磨盘、抛光垫等或机械设备进行表面处理。 通常仅需要少量的抛光液或水，材料大多为物理性的，对环境影响较小。 | 需要强酸、强碱或其他腐蚀性化学品如:硝酸、氢氟酸等来溶解和平整材料表面。 不仅具有毒性，还可能对水源和土壤造成污染，需要进行废弃物处理。 |
| 過程的加熱需求 | 在室温下进行，对外部加热的需求几乎没有，大幅降低了能源消耗。 | 有些需要在高温条件下进行，提高化学反应速率如:加热酸碱溶液。 加热过程中的能源需求显著增加，尤其是在工业规模操作中。 |
| 废弃物处理 | 主要是固体废料如:金属粉末、研磨残渣。 这些废料较易回收或处理，不易对环境造成长期影响。 | 化学废液可能含有重金属、酸碱性或其他毒性化合物，如果处理不当，会造成严重污染。 废液的回收和中和处理也更耗能。 |
| 能源消耗 | 通常是在机械设备运行，对电力的需求相对可控，且不涉及化学品生产的额外能源消耗。 | 除了进行抛光本身，这些化学品需要进行生产、包装、存储和运输。 这些环节都会产生额外的碳排放，因此碳排放量和能源需求通常高于机械抛光。 |
| 材料的存放 | 如:砂纸、研磨盘、抛光垫、抛光液不需要特殊的储存条件，能耗和碳排放都相对较低。 | 化学品需要专门的仓储设施来保持稳定性和安全性如:温控、耐腐蚀储存罐。 这些仓储会消耗能源，并且不断排放温室气体。 |
| 对健康的影响 | 加工过程中可能产生粉尘或噪音。 若有良好的通风和防护措施，对操作人员的健康影响较低。 | 化学品的毒性和腐蚀性可能危害健康如:引发呼吸道、皮肤或眼睛的刺激。 工作场所需要更严格的防护。 |
推荐的抛光工具
奈米金刚石抛光液 / 研磨液 / 悬浮液>>>拋光液
- 较适合：机械操作
- 状态：液体状(油性/水性/醇类)
- 抛光时可以搭配双面研磨机、化学机械抛光(CMP)、金相研磨使用
- ※因磨料为游离状态可对物件大范围进行抛光
- ※如果工件表面还很粗糙可以选择粒径较大的抛光液使用
氧化铝(铈)抛光液 / 研磨液 / 悬浮液>>>拋光液
- 较适合：机械操作
- 状态：液体状
- 适用范围:一般做为金刚石膏之后做使用
- ※在工件上会有修复抛痕的功用
- ※氧化铈建议搭配工具并以低速做使用
抛光垫 / 研磨垫 >>>> 金相耗材
- 材質：
- 含磨料：氧化铈抛光垫、金刚石树脂研磨盘、电镀金刚石研磨盘
- 不含磨料：蚕丝、牛皮、聚氨脂(黑色绒布)、编织、绒毛、多孔、硬布、软布等
结论
机械抛光比化学抛光更环保的原因在于，它没有使用腐蚀性或有毒的化学溶液，从而减少了对环境和操作人员的危害。同时，机械抛光产生的废弃物主要是固体磨料或粉尘，相对易于回收和处理，对水源和土壤的污染风险较低。这使得机械抛光成为在追求可永续发展和环境保护的制造过程中的优先选择。
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- 目前的制程中是否有符合减碳需求
- 目前的抛光与制程中是否可以替换成更低碳的方式进行
- 如何执行
- 执行测试与覆盘
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