Serviços de Lapidação Plana de Precisão: Aplicações Avançadas para Acabamento Industrial de Superfícies

O Que Serviços de Lapidação Plana Realizam?

Quando pessoas visitam instalações da Metal Cutting para saber o que fazemos, frequentemente surpreendem-se ao ver que temos três tipos de equipamentos de lapidação. Mas a verdadeira surpresa é que tantas pessoas não conhecem o processo profundamente simples (e benéfico) de lapidação plana de precisão.

Embora máquina de lapidação tenha partes móveis, são placas que rotacionam como xícaras em brinquedo de parque de diversões. O que torna processo simples é que placas giram metodicamente em um único plano — não múltiplos eixos — com placa superior indo em uma direção e inferior, na outra.

Mas o que torna serviços de lapidação plana tão benéficos? Vamos examinar de perto.

Fundamentos da Lapidação

Lapidação é processo mecânico controlado de lixamento ou polimento envolvendo abrasivo entre duas superfícies esfregadas juntas. Processo geralmente usado para criar acabamento superficial preciso.

Para Metal Cutting e nossos clientes, objetivo principal da lapidação é alcançar superfície muito lisa e plana. Contudo, lapidação também pode obter superfície abobadada, como lente convexa ou espelho. (Mais sobre isso abaixo.)

Lapidação aplica-se a ampla gama de materiais: metal, vidro, cerâmica, plástico, ou substrato de silício. Graças à precisão com que material pode ser removido, processo produz acabamentos na faixa de nanômetro (0,001 µm).

Vantagens da Lapidação Plana de Precisão

Lapidação plana de precisão é frequentemente falada junto com retificação de duplo disco. Porque qualquer processo pode ser usado para peças metálicas requerendo tolerância apertada para acabamento, planicidade, paralelismo ou espessura.

Contudo, serviços de lapidação plana são mais usados em peças requerendo controle apertado de espessura e paralelismo. Processo produz peças planas dimensionalmente precisas em altas tolerâncias, geralmente menos de 2,5 µm uniformidade.

Lapidação plana de precisão também pode corrigir irregularidades de superfície e remover dano subsuperficial causado por serragem ou retificação.

Peças sendo lapidadas espelham formato das placas de lapidação. Então, lapidação plana de precisão requer placas mantidas em condição extremamente plana (tipicamente menos de 0,004 mm). Isso ajuda a garantir que peças lapidadas serão planas.

Serviços de lapidação plana são especialmente bons para várias aplicações. Por exemplo, fabricantes de lentes usam máquinas de lapidação especializadas para produzir superfícies planas a melhor que 30 nanômetros (0,030 µm).

Lapidação plana de precisão também é crítica para produção de semicondutores, fornecendo precisão para manipular componentes muito frágeis e finos. Existem máquinas de lapidação grau semicondutor e transportadores de montagem especializados para wafers incluindo LED, safira, silício, substratos compostos e fibras ópticas.

Lapidação de Um Lado vs. Dois Lados

Dependendo do material e aplicação da peça, lapidação plana de precisão pode ser de um lado ou dois lados.

Pense em lapidação de um lado como polir carro: abrasivo aplicado a material mais macio usado para polir superfície de material mais duro. Geralmente peça é fixada com anel ou outro dispositivo, pesada, e retificada enquanto suspensão abrasiva é alimentada em placa de lapidação rotativa.

Com lapidação plana de precisão de dois lados, material é removido de duas superfícies da peça — topo e base. Consegue-se aplicando pressão enquanto peça e abrasivo rolam entre duas placas de lapidação.

Onde aplicação de peso pode danificar materiais delicados, usa-se gabarito para fixar peças no lugar. Isso permite posicionamento preciso da peça e ajuste de carga durante lapidação de peças muito pequenas — digamos, de 3" (76,2 mm) a 0,118" (3 mm).

Lapidação para Peças Abobadadas, Não Planas

Claro, lapidação tem outros objetivos além de alcançar planicidade. Na verdade, processo pode criar lentes e outras peças requerendo formato de cúpula esbelto e uniforme.

Convexidade é alcançada usando placa de lapidação condicionada para ser côncava e criar peça abobadada convexa que espelha formato da placa. Produzir formato de cúpula correto e espessura é processo demorado, frequentemente envolvendo muita tentativa e erro na etapa de desenvolvimento.

Quão crítica é precisão ao lapidar peças abobadadas? Considere Telescópio Espacial Hubble, projeto de $2 bilhões que teve falha em seu sistema óptico. Especificamente, espelho primário do Hubble era apenas levemente formato errado.

Pequena falha — cerca de 1/50 da espessura de folha de papel — criou aberração esférica que distorceu imagens telescópicas. Embora cientistas tenham corrigido falha, foi lição cara em uniformidade de cúpula.

Benefícios Adicionais da Lapidação

Além de criar superfícies planas precisas e lisas, lapidação pode alcançar extremidades de peças altamente polidas e tolerâncias muito apertadas de comprimento e espessura.

Por exemplo, Metal Cutting pode utilizar lapidação para mover casa decimal em tolerância de comprimento de ±0,0010" (0,0254 mm) para ±0,00010" (0,00254 mm). Para aplicações requerendo geometria, podemos pegar peça trapezoidal e usar lapidação para transformá-la em retângulo ou paralelogramo.

Além disso, nossos serviços de lapidação alcançam acabamento de extremidade Ra 2 microinch (0,050 µm) em peças sólidas e tubos. Inclui tubos de parede fina e componentes de comprimento longo.

Lapidação é Certa para Sua Aplicação?

Enganosamente simples e ainda precisa, lapidação pode ser valiosa para aplicações requerendo:

• Superfícies lisas e planas
• Controle apertado de espessura
• Extremidades altamente polidas
• Tolerâncias de comprimento apertadas
• Paralelismo

Através de entendimento completo de sua aplicação e parâmetros, você pode decidir se lapidação plana de precisão ou outra técnica é melhor para seus requisitos.