Toepassingen voor precisie-lepdiensten

Wat doen flat-lapping-services?

Wanneer mensen de metaalbewerkingsfaciliteiten bezoeken om meer te weten te komen over wat we doen, zijn ze vaak verrast om te zien dat we drie soorten lepapparatuur hebben. Maar de echte verrassing is dat zoveel mensen niet bekend zijn met het uiterst eenvoudige (en voordelige) proces van nauwkeurig vlak leppen.

Hoewel een lepmachine bewegende delen heeft, zijn het platen die draaien als de theekopjes in een attractiepark. Wat het proces eenvoudig maakt, is dat de platen methodisch in een enkel vlak draaien - niet meerdere assen - waarbij de bovenplaat in de ene richting gaat en de onderplaat in de andere.

Maar wat maakt flatlapping-services zo voordelig? Laten we eens nader kijken.

De basisprincipes van lappen

Lappen is een gecontroleerd mechanisch schuur- of polijstproces waarbij een schuurmiddel wordt gebruikt tussen twee oppervlakken die tegen elkaar worden gewreven. Het proces wordt over het algemeen gebruikt om een ​​nauwkeurige oppervlakteafwerking te creëren.

Voor Metal Cutting en onze klanten is het primaire doel van leppen het verkrijgen van een zeer glad, vlak oppervlak. Lappen kan echter ook worden gebruikt om een ​​koepelvormig oppervlak te verkrijgen, zoals een bolle lens of spiegel. (Daarover hieronder meer.)

Lappen kan worden toegepast op een breed scala aan materialen, waaronder metaal, glas, keramiek, plastic of siliconensubstraat. Dankzij de precisie waarmee materiaal kan worden verwijderd, kan het proces oppervlakteafwerkingen produceren in het nanometerbereik (0,001 m).

Voordelen van precisie vlak leppen

Precisie vlak leppen wordt vaak gesproken naast dubbelschijfs slijpen. Dat komt omdat beide processen kunnen worden gebruikt voor metalen onderdelen die een nauwe tolerantie vereisen voor oppervlakteafwerking, vlakheid, parallelliteit of dikte.

Platte lepservices worden echter meestal gebruikt op onderdelen die een strakke controle van dikte en parallelliteit vereisen. Het proces produceert maatnauwkeurige vlakke onderdelen met hoge toleranties, over het algemeen minder dan 2,5 m uniformiteit.

Precisie vlak leppen kan ook worden gebruikt om oneffenheden in het oppervlak te corrigeren en om ondergrondse schade veroorzaakt door zagen of slijpen te verwijderen.

De onderdelen die worden gelept, weerspiegelen de vorm van de lepplaten. Precisie vlak leppen vereist dus dat de platen in extreem vlakke toestand worden gehouden (meestal minder dan 0,004 mm). Dit helpt ervoor te zorgen dat de onderdelen die worden gelapt zelf vlak zijn.

Platte lepdiensten zijn vooral goed voor een aantal toepassingen. Zo gebruiken lensmakers gespecialiseerde lepmachines om oppervlakken te produceren die vlak zijn tot beter dan 30 nanometer (0,030 m).

Precisie vlak leppen is ook van cruciaal belang voor de productie van halfgeleiders, omdat het de precisie biedt die nodig is voor het hanteren van zeer kwetsbare, dunne componenten. Er zijn lepmachines van halfgeleiderkwaliteit en speciale montagedragers die zijn ontworpen voor wafels, waaronder LED, saffier, silicium, samengestelde substraten en glasvezel.

Eenzijdig versus tweezijdig lappen

Afhankelijk van het materiaal en de toepassing van het onderdeel, kan precisie vlak leppen eenzijdig of tweezijdig zijn.

Denk aan eenzijdig leppen zoals het polijsten van een auto:een schuurmiddel wordt aangebracht op een zachter materiaal en gebruikt om het oppervlak van een harder materiaal te polijsten. Gewoonlijk wordt het onderdeel op zijn plaats gehouden met een ring of een ander apparaat, verzwaard en vermalen terwijl een schurende slurry op een roterende lapplaat wordt gevoerd.

Met dubbelzijdig precisie vlak leppen wordt materiaal verwijderd van twee oppervlakken van een onderdeel - de boven- en onderkant. Dit wordt bereikt door druk uit te oefenen terwijl het onderdeel en het schuurmiddel tussen twee lepplaten worden gerold.

Waar de toepassing van gewicht kwetsbare materialen zou kunnen beschadigen, wordt een mal gebruikt om de onderdelen op hun plaats te houden. Dit zorgt voor een nauwkeurige positionering van het onderdeel en aanpassing van de belasting tijdens het leppen van zeer kleine onderdelen, bijvoorbeeld van 3” (76,2 mm) tot 0,118” (3 mm).

Lappen voor onderdelen die gewelfd zijn, niet vlak

Natuurlijk heeft lappen andere doelen dan het bereiken van vlakheid. Het proces kan zelfs worden gebruikt voor het maken van lenzen en andere onderdelen die een slanke, uniforme koepelvorm vereisen.

Convexiteit wordt bereikt door een lepplaat te gebruiken die zo is geconditioneerd dat deze concaaf is en een convex koepelvormig deel zal creëren dat de vorm van de plaat weerspiegelt. Het produceren van de juiste koepelvorm en dikte is een tijdrovend proces, waarbij in de ontwikkelingsfase vaak veel vallen en opstaan ​​komt kijken.

Hoe kritisch is precisie bij het leppen van koepelvormige onderdelen? Denk aan de Hubble-ruimtetelescoop, een project van $ 2 miljard dat een fout in zijn optische systeem bleek te hebben. In het bijzonder had de hoofdspiegel van Hubble net iets de verkeerde vorm.

Een klein foutje - ongeveer 1/50 de dikte van een vel papier - was genoeg om een ​​sferische aberratie te creëren die de telescoopbeelden vervormde. Hoewel wetenschappers de fout konden corrigeren, was het een kostbare les in uniformiteit van de koepel.

Extra voordelen van lappen

Naast het creëren van nauwkeurig gladde, vlakke oppervlakken, kan leppen worden gebruikt om zeer gepolijste onderdeeluiteinden en zeer krappe lengte- en diktetoleranties te bereiken.

Metaalsnijden kan bijvoorbeeld leppen gebruiken om de komma te verplaatsen met een lengtetolerantie van ±0,0010” (0,0254 mm) tot ±0,00010” (0,00254 mm). Voor toepassingen die geometrie vereisen, kunnen we een deel nemen dat een trapezium is en overlappen gebruiken om er een rechthoek of parallellogram van te maken.

Bovendien kunnen onze lepdiensten een eindafwerking bereiken van Ra 2 microinch (0,050 m) op zowel vaste delen als buizen. Dat omvat dunwandige buizen en componenten met een lange lengte.

Is lappen goed voor uw Aanvraag?

Bedrieglijk eenvoudig en toch nauwkeurig, kan leppen waardevol zijn voor toepassingen die het volgende vereisen:

• Gladde, vlakke oppervlakken
• Strakke controle over dunheid
• Hooggepolijste uiteinden
• Strakke lengtetoleranties
• Parallelisme

Door een grondig begrip van uw toepassing en de parameters ervan, kunt u beslissen of precisie vlak leppen of een andere techniek het beste past bij uw vereisten.