Aplicaciones para servicios de lapeado plano de precisión

¿Qué logran los servicios de lapeado plano?

Cuando las personas recorren las instalaciones de corte de metales para conocer lo que hacemos, a menudo se sorprenden al ver que tenemos tres tipos de equipos de lapeado. Pero la verdadera sorpresa es que tanta gente no está familiarizada con el proceso profundamente simple (y beneficioso) del lapeado plano de precisión.

Si bien una máquina lapeadora tiene partes móviles, son placas que giran como las tazas de té en un parque de diversiones. Lo que simplifica el proceso es que las placas giran metódicamente en un solo plano, no en múltiples ejes, con la placa superior en una dirección y la placa inferior en la otra.

Pero, ¿qué hace que los servicios de lapeado plano sean tan beneficiosos? Echemos un vistazo más de cerca.

Conceptos básicos del lapeado

El lapeado es un proceso de lijado o pulido mecánico controlado que involucra un abrasivo entre dos superficies que se frotan entre sí. El proceso se usa generalmente para crear un acabado superficial preciso.

Para Metal Cutting y nuestros clientes, el objetivo principal del lapeado es lograr una superficie muy lisa y plana. Sin embargo, el lapeado también se puede utilizar para obtener una superficie abovedada, como una lente convexa o un espejo. (Más sobre eso a continuación).

El lapeado se puede aplicar a una amplia gama de materiales, incluidos sustratos de metal, vidrio, cerámica, plástico o silicona. Gracias a la precisión con la que se puede eliminar el material, el proceso puede producir acabados superficiales en el rango de nanómetros (0,001 μm).

Ventajas del lapeado plano de precisión

A menudo se habla del lapeado plano de precisión junto con el rectificado de doble disco. Esto se debe a que cualquiera de los dos procesos se puede utilizar para piezas de metal que requieren una tolerancia estrecha para el acabado de la superficie, la planitud, el paralelismo o el grosor.

Sin embargo, los servicios de lapeado plano se utilizan con mayor frecuencia en piezas que requieren un estricto control del grosor y el paralelismo. El proceso produce piezas planas dimensionalmente precisas con tolerancias altas, generalmente menos de 2,5 μm de uniformidad.

El lapeado plano de precisión también se puede utilizar para corregir las irregularidades de la superficie y eliminar los daños causados ​​por el aserrado o el esmerilado.

Las piezas que se lapean reflejarán la forma de las placas de lapeado. Por lo tanto, el lapeado plano de precisión requiere que las placas se mantengan en condiciones extremadamente planas (normalmente menos de 0,004 mm). Esto ayuda a garantizar que las piezas que se lapean sean planas.

Los servicios de lapeado plano son especialmente buenos para una serie de aplicaciones. Por ejemplo, los fabricantes de lentes utilizan máquinas lapeadoras especializadas para producir superficies que son planas a más de 30 nanómetros (0,030 μm).

El lapeado plano de precisión también es fundamental para la producción de semiconductores, ya que proporciona la precisión necesaria para manipular componentes muy frágiles y delgados. Hay máquinas lapeadoras de grado semiconductor y soportes de montaje especiales diseñados para obleas que incluyen LED, zafiro, silicio, sustratos compuestos y fibra óptica.

Lapeado de una cara o de dos caras

Según el material y la aplicación de la pieza, el lapeado plano de precisión puede ser de una cara o de dos caras.

Piense en el lapeado de un lado como pulir un automóvil:se aplica un abrasivo a un material más blando y se usa para pulir la superficie de un material más duro. Por lo general, la pieza se mantiene en su lugar con un anillo u otro dispositivo, se pesa y se muele mientras se alimenta una suspensión abrasiva sobre una placa de regazo giratoria.

Con el lapeado plano de precisión de dos caras, el material se elimina de dos superficies de una pieza:la parte superior y la inferior. Se logra aplicando presión mientras la pieza y el abrasivo ruedan entre dos placas de lapeado.

Cuando la aplicación de peso pueda dañar los materiales delicados, se utiliza una plantilla para mantener las piezas en su lugar. Esto permite un posicionamiento preciso de la pieza y el ajuste de la carga durante el lapeado de piezas muy pequeñas, por ejemplo, de 3" (76,2 mm) a 0,118" (3 mm).

Lapeado de piezas abovedadas, no planas

Por supuesto, el lapeado tiene otros objetivos además de lograr la planitud. De hecho, el proceso se puede utilizar para crear lentes y otras partes que requieren una forma de cúpula uniforme y esbelta.

La convexidad se logra utilizando una placa de lapeado acondicionada para que sea cóncava y cree una parte abovedada convexa que refleja la forma de la placa. Producir la forma y el grosor correctos del domo es un proceso que lleva mucho tiempo y que a menudo implica mucho ensayo y error en la etapa de desarrollo.

¿Qué importancia tiene la precisión cuando se lapean piezas abovedadas? Considere el Telescopio Espacial Hubble, un proyecto de $ 2 mil millones que resultó tener una falla en su sistema óptico. Específicamente, el espejo principal del Hubble tenía una forma ligeramente incorrecta.

Un pequeño defecto, aproximadamente 1/50 del grosor de una hoja de papel, fue suficiente para crear una aberración esférica que distorsionó las imágenes telescópicas. Si bien los científicos pudieron corregir la falla, fue una lección costosa en la uniformidad del domo.

Beneficios adicionales del lapeado

Además de crear superficies planas y lisas con precisión, el lapeado se puede utilizar para lograr extremos de piezas altamente pulidos y tolerancias de longitud y espesor muy ajustadas.

Por ejemplo, Metal Cutting puede utilizar el lapeado para mover el punto decimal en una tolerancia de longitud de ±0,0010” (0,0254 mm) a ±0,00010” (0,00254 mm). Para aplicaciones que requieren geometría, podemos tomar una parte que sea trapezoidal y usar el lapeado para convertirla en un rectángulo o paralelogramo.

Además, nuestros servicios de lapeado pueden lograr un acabado final de Ra 2 micropulgadas (0,050 μm) tanto en piezas sólidas como en tubos. Eso incluye tubos de pared delgada y componentes de gran longitud.

Está rodando bien para su ¿Aplicación?

Engañosamente simple pero preciso, el lapeado puede ser valioso para aplicaciones que requieren:

• Superficies lisas y planas
• Estricto control de la delgadez
• Extremos muy pulidos
• Tolerancias de longitud estrictas
• Paralelismo

A través de una comprensión profunda de su aplicación y sus parámetros, puede decidir si el lapeado plano de precisión o alguna otra técnica es la mejor opción para sus requisitos.