Lapping là gì?

Lapping là gì?

Định nghĩa Lapping: Thuật ngữ “lapping” được sử dụng để mô tả một số hoạt động hoàn thiện bề mặt khác nhau trong đó bột mài mòn rời được sử dụng làm chất mài ở tốc độ thấp thông thường. Đây là quy trình dành riêng cho các sản phẩm yêu cầu dung sai rất chặt chẽ về độ phẳng, độ song song, độ dày hoặc độ hoàn thiện.

Xác định Lapping và cách nó hoạt động:

• Quá trình mài mòn lỏng lẻo- (LAP)
• Lapping liên quan đến việc sử dụng các hạt mài mòn để sửa đổi các chi tiết gia công
• Các hạt mài mòn được trộn với chất lỏng gốc nước hoặc gốc dầu. Hỗn hợp mài mòn và chất lỏng được gọi là “bùn”, đây là một công cụ cắt chất lỏng
• Bùn được đặt trên một nền tảng cơ giới quay được gọi là “tấm chạy”
• Sau đó, mảnh gia công được đặt chống lại bùn trên tấm quay quay và bề mặt của mảnh làm việc được sửa đổi
• Hành động lăn / trượt của hạt mài giữa tấm và mảnh gia công

Lapping hoạt động như thế nào?

Một hoặc nhiều bộ phận được gia công cùng một lúc trong một quy trình hàng loạt. Chất mài mòn thường được trộn với một phương tiện lỏng, có thể là dầu hoặc nước. Các mảnh được ghép lại được giữ trong các vòng giữ. Các chủ công trình còn được gọi là “người vận chuyển” có thể được sử dụng để giữ các bộ phận tách rời nhau để tránh làm hỏng các cạnh của chúng. Các bộ phận được kéo trên bề mặt tấm lòng mà vật liệu mài mòn được nạp vào.

Lapping là một quá trình tính trung bình trong đó sự loại bỏ vật liệu lớn nhất xảy ra khi các điểm cao của bề mặt của bộ phận tiếp xúc với tấm lòng phẳng. Đối tượng là sản xuất các bộ phận có bề mặt phẳng và nhẵn đồng đều. Tình trạng này được gọi là kết thúc “mờ”. Có thể có phản xạ nhẹ trên các vật liệu được phủ bằng chất mài mòn nhôm oxit kích thước rất nhỏ micro. Điều này đặc biệt đúng nếu vật liệu tương đối cứng và phép đo độ nhám bề mặt có lẽ là 5 (0,127 micron) micro inch trở xuống.

Có thể nhìn thấy “vết xước nhỏ” rất nhẹ trên bề mặt được phủ lớp. Sự mài mòn có kích thước micrô lớn hơn và hợp chất cứng hơn sẽ tạo ra nhiều vết xước nhỏ hơn ngoài các vết xước sâu hơn. Hầu hết các vết xước siêu nhỏ được tạo ra bằng chất mài mòn nhôm oxit nhỏ sẽ có độ sâu dưới 0,000001” (0,025 micron) và thường không thể đo được bằng máy đo biên dạng. Không nên nhầm lẫn các vết xước siêu nhỏ với các vết xước sâu hơn do các hạt ô nhiễm hoặc các nguyên nhân khác tạo ra.

Các yếu tố cần xem xét trong quá trình Lapping

• Loại vật liệu đang được xử lý
  Trong những năm qua, khách hàng đã yêu cầu gia công các thành phần mẫu liên quan đến mọi vật liệu kỹ thuật phổ biến mà con người biết đến và một số vật liệu không phổ biến. Khi khoa học và công nghệ của chúng ta ngày càng phát triển, nhu cầu về dung sai kích thước chính xác hơn, độ phẳng bề mặt và độ nhám bề mặt ngày càng lớn. Nhiều tiến bộ công nghệ đang bắt nguồn từ việc sử dụng các hợp chất vật liệu mới cũng như các vật liệu tự nhiên kỳ lạ hơn. Đánh bóng và mài nhẵn là một quá trình gia công rất nhẹ nhàng và tạo ra mức ứng suất thấp đối với các vật liệu mỏng và giòn. Tuy nhiên, những hoạt động này có khả năng xử lý những vật liệu cứng nhất trên bề mặt trái đất.
• Tốc độ của tấm
  Tùy thuộc vào tỷ lệ co của thành phần, tốc độ tấm lòng phải được chọn để không làm cho bề mặt thành phần dao động, rung hoặc rời khỏi bề mặt tấm lòng theo bất kỳ cách nào. Bề mặt yêu cầu ốp phải luôn chắc chắn và thuận với bề mặt tấm ốp hoặc đánh bóng.
• Áp lực gia công
  Lượng áp lực tác động lên các thành phần được phủ lên có thể ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt bằng cách thay đổi độ dày màng bùn. Áp suất càng cao (tối đa 3 P.S.I. đối với cách phủ thông thường) thì độ dày màng càng mỏng và cơ hội “lau” các thành phần vào tấm đệm càng lớn. Khi phủ lớp để đạt được độ nhám bề mặt tốt, không nên vượt quá 2 P.S.I. cho hầu hết các ứng dụng phổ biến.
• Vật liệu tấm
• Kích thước và loại mài mòn
  Các hợp chất mài mòn (Al2O3 nung chảy và không nung chảy; SiC đen và xanh lục, B4C, kim cương đơn tinh thể và kim cương đa tinh thể) có cấu trúc tinh thể xác định độ cứng, hình dạng, số lượng các cạnh cắt và độ bở của vật liệu. Độ bền là đánh giá độ bền của liên kết tinh thể xác định lực cần thiết để tách các cạnh cắt khỏi tinh thể. Trong cùng điều kiện của tải PSI, các hợp chất cứng hơn (ví dụ: SiC) thâm nhập vào vật liệu thành phần ở độ sâu lớn hơn trước khi phân cắt cạnh so với các hợp chất mềm hơn (ví dụ: Al2O3), do đó tạo ra kết cấu bề mặt lớn hơn. Hình dạng tinh thể hình lục giác phẳng có ít cạnh cắt sắc hơn và xuyên qua hoặc cạo nhẹ vật liệu thành phần ít sâu hơn hình dạng khối tứ diện đục các phoi có nhiều cạnh cắt nhô ra. Các hạt mài mòn hơn (ví dụ: Al2O3) cần ít lực hơn để phá vỡ các cạnh cắt hơn các hạt mài ít bở hơn (ví dụ: SiC). Một yếu tố quan trọng khác liên quan đến độ bở là kích thước của tinh thể giảm khi các cạnh cắt bị đứt. Khi tinh thể trở nên nhỏ hơn, nó sẽ cắt các phoi nhỏ hơn và tạo ra các phép đo độ nhám bề mặt thấp hơn.
• Phương tiện được sử dụng & mài mòn đối với tỷ lệ bùn xe
  Tỷ lệ chính xác phải được sử dụng khi sơn phủ để có được độ nhám bề mặt đồng nhất, có thể lặp lại. Quan trọng hơn, tỷ lệ là một yếu tố của độ bền và độ dày của màng. Nếu độ dày màng quá thấp, vật liệu thành phần sẽ có xu hướng quét gần tấm lòng và năng lượng cắt lớn hơn sẽ được truyền qua các hạt mài mòn đến vật liệu thành phần gây ra sự thâm nhập lớn hơn, trầy xước nghiêm trọng hơn và các phép đo độ nhám bề mặt cao hơn.
• Độ phẳng của tấm
  Một khái niệm quan trọng cần hiểu là độ phẳng của tấm lòng được đo trên đường kính của nó không cần phải là phép đo giống như thông số kỹ thuật về độ phẳng hoàn thiện của linh kiện. Điều này là do thành phần tuân theo một nhịp nhỏ của bán kính hình cầu hình học tấm lòng. Khoảng của cấu kiện là đường kính của nó, nếu là hình tròn, hoặc chiều dài lớn nhất trên bề mặt được phủ của cấu kiện. Nói cách khác, thành phần có đường kính một inch sẽ phẳng hơn nhiều so với thành phần có đường kính bốn inch khi sử dụng cùng một tấm lòng. Độ phẳng chính xác cần thiết trên tấm lót có thể được tính toán toán học bằng cách sử dụng công thức lượng giác để xác định chiều dài dây.
• Hệ thống cung cấp
• Phương pháp nạp và điều hòa tấm
• Nhiệt độ tấm

Lý thuyết cơ bản về Lapping

Lý thuyết cơ bản của sự kết dính bắt đầu với việc các thành phần được đặt trong giới hạn của các vòng điều hòa trực tiếp lên bề mặt của một tấm lòng quay được phủ một lớp bùn màng chính xác. Các thành phần không bao giờ được tiếp xúc trực tiếp với bề mặt tấm lòng. Thông qua chuyển động quay của tấm lòng được hỗ trợ, các hạt mài mòn và lăn trong lớp bùn sẽ truyền năng lượng cắt với các cạnh cắt sắc của chúng bằng cách xuyên qua bề mặt tiếp xúc của các thành phần loại bỏ các vụn cực nhỏ của vật liệu. Đồng thời, chất mài mòn tác động lên tấm lòng thông qua bề mặt tiếp xúc của cả các thành phần và vòng điều hòa gây ra mài mòn mà khi được điều khiển bởi vị trí vòng tròn điều chỉnh được sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi độ cong hình cầu để duy trì tình trạng tấm lòng phẳng.

Điều gì sẽ xảy ra trong quá trình Lapping?

• Bề mặt Hoàn thiện được sửa đổi và thường được cải thiện về giá trị chất lượng bề mặt và bề mặt phụ (mịn hơn)
• Hình học (độ phẳng) của bề mặt được xử lý trở nên phẳng hoặc hình cầu theo đường viền do kết quả của Lapping
• Một số lượng vật liệu được lấy ra khỏi bề mặt Lapped của tác phẩm

Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa mài và các hoạt động gia công chính khác là mài không sử dụng một công cụ cắt đơn hoặc nhiều điểm. Lapping cắt phoi bằng quy trình mài mòn lỏng lẻo. Một trong số các loại bột hợp chất mài mòn vi mô được phân loại chính xác khác nhau được trộn theo một tỷ lệ cụ thể với chất lỏng cắt và phân phối vào một tấm lòng quay.

Vật liệu hợp chất, phần trăm thể tích hỗn hợp, kích thước hạt mài mòn và áp suất áp dụng xác định tỷ lệ loại bỏ nguyên liệu và độ nhám bề mặt. Hỗn hợp của chất mài mòn và chất lỏng cắt được gọi là “bùn” hoặc “bùn đóng băng”. Vật liệu được phủ lên xác định loại hạt mài được sử dụng và lượng vật liệu được loại bỏ cùng với lớp hoàn thiện bề mặt được chỉ định sẽ chi phối kích thước hạt mài.

Ví dụ, các vật liệu cực kỳ cứng như sapphire, cacbua và một số đồ gốm sứ yêu cầu kim cương hoặc cacbua bo. Các vật liệu cứng trung bình, bao gồm kim loại cứng hơn và một số alumin, có thể được phủ bằng cacbua silic. Ôxít nhôm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thủy tinh và silicon vì cắt mềm hơn và chi phí thấp hơn. Hãy nhớ rằng chất mài mòn tích tụ trên các bề mặt của tấm lót lòng của bạn, hầu như luôn luôn tốt hơn nếu tấm của bạn mềm hơn vật liệu được phủ, trong khi chất mài mòn phải cứng bằng hoặc cứng hơn các miếng gia công.

Kiến thức cơ bản về quy trình Lapping

• Một hình thức nghiền rất thụ động (áp suất thấp, tốc độ thấp, tỷ lệ loại bỏ thấp)
• Yêu cầu sử dụng các hạt mài mòn có kích thước micromet (không phải hạt mài cỡ lưới hoặc hạt sạn)
• Cần phải có một số chuyển động trên bộ phận của dụng cụ (tấm lòng), phôi hoặc cả hai
• Trong hầu hết các trường hợp, tấm lót được sử dụng trên các bề mặt phẳng, không phải hình cầu hoặc đường viền
• Tấm lòng thường mềm hơn mà sản phẩm
• Vòng điều hòa / giữ nhiệt có cùng độ cứng hoặc cứng hơn so với tấm vòng
• Lapping hầu như luôn luôn là một “quá trình ướt”
• Bộ phận làm việc không bao giờ tiếp xúc với đĩa đệm
• Chỉ một lượng nhỏ vật liệu (nhỏ nhất là 5 micron hoặc nhiều nhất là 500 micron) được loại bỏ khỏi mỗi mặt của tác phẩm
• Lapping luôn là một quá trình tải hàng loạt