Layanan Lapping Permukaan Presisi: Aplikasi Lanjutan untuk Finishing Permukaan Industri

Apa yang Dicapai Layanan Flat Lapping?

Ketika orang-orang mengunjungi fasilitas Metal Cutting untuk mempelajari apa yang kami lakukan, mereka sering terkejut melihat kami memiliki tiga jenis peralatan lapping. Tapi kejutan yang sebenarnya adalah begitu banyak orang tidak familiar dengan proses precision flat lapping yang sangat sederhana (dan menguntungkan).

Sementara mesin lapping memiliki bagian yang bergerak, mereka adalah plate yang berputar seperti cangkir teh dalam permainan taman bermain. Apa yang membuat proses sederhana adalah plate berputar metodis dalam satu bidang — bukan multi-axis — dengan plate atas bergerak ke satu arah dan plate bawah, ke arah lain.

Tapi apa yang membuat layanan flat lapping begitu menguntungkan? Mari kita lihat lebih dekat.

Dasar-dasar Lapping

Lapping adalah proses pengikisan atau polishing mekanis yang terkontrol yang melibatkan abrasive di antara dua permukaan yang digosok bersama. Proses ini biasanya digunakan untuk membuat finishing permukaan yang akurat.

Untuk Metal Cutting dan pelanggan kami, tujuan utama lapping adalah mencapai permukaan yang sangat halus dan rata. Namun, lapping juga dapat digunakan untuk mendapatkan permukaan berbentuk dom, seperti cembung lensa atau cermin. (Lebih lanjut tentang itu di bawah.)

Lapping dapat diterapkan pada berbagai macam material, termasuk logam, kaca, keramik, plastik, atau substrat silicon. Berkat presisi di mana material dapat dihapus, proses ini dapat menghasilkan finishing permukaan dalam rentang nanometer (0,001 μm).

Keuntungan Precision Flat Lapping

Precision flat lapping sering dibicarakan bersama double disk grinding. Itu karena salah satu proses dapat digunakan untuk bagian logam yang memerlukan toleransi ketat untuk finishing permukaan, kesejajaran permukaan, paralelisme, atau ketebalan.

Namun, layanan flat lapping paling sering digunakan pada bagian yang memerlukan kontrol ketat atas ketebalan dan paralelisme. Proses ini menghasilkan bagian rata yang akurat dimensi dengan toleransi tinggi, biasanya kurang dari 2,5 μm uniformity.

Precision flat lapping juga dapat digunakan untuk memperbaiki irregulari permukaan dan menghilangkan kerusakan sub-permukaan yang disebabkan oleh pemotongan atau penggilingan.

Bagian yang dilap akan mencerminkan bentuk plate lapping. Jadi, precision flat lapping memerlukan plate dipertahankan dalam kondisi rata yang sangat (biasanya kurang dari 0,004 mm). Ini membantu memastikan bagian yang dilap akan menjadi rata.

Layanan flat lapping terutama baik untuk sejumlah aplikasi. Misalnya, pembuat lensa menggunakan mesin lapping khusus untuk menghasilkan permukaan yang rata lebih baik dari 30 nanometer (0,030 μm).

Precision flat lapping juga kritis untuk produksi semiconductor, memberikan presisi yang diperlukan untuk menangani komponen tipis yang sangat rapuh. Ada mesin lapping grade semiconductor dan mounting carrier khusus untuk wafer termasuk LED, sapphire, silicon, compound substrates, dan fiber optics.

Lapping Satu Sisi vs. Dua Sisi

Bergantung pada material dan aplikasi bagian, precision flat lapping dapat satu sisi atau dua sisi.

Bayangkan lapping satu sisi seperti memobil mobil: Abrasive diterapkan pada material yang lebih lembut dan digunakan untuk memolish permukaan material yang lebih keras. Biasanya bagian dipegang dengan ring atau perangkat lain, diberi beban, dan digosok sementara suspensi abrasif diberikan pada lap plate yang berputar.

Dengan precision flat lapping dua sisi, material dihapus dari dua permukaan bagian — atas dan bawah. Ini dilakukan dengan memberikan tekanan saat bagian dan abrasive digulung di antara dua plate lapping.

Di mana pemberian beban mungkin merusak material yang rapuh, sebuah jig digunakan untuk memegang bagian di tempat. Ini memungkinkan posisi bagian yang presisi dan penyesuaian beban selama lapping bagian yang sangat kecil — katakan, dari 3 inci (76,2 mm) hingga 0,118 inci (3 mm).

Lapping untuk Bagian yang Berbentuk Dom, Tidak Rata

Tentu saja, lapping memiliki tujuan lain selain mencapai kesejajaran permukaan. Faktanya, proses ini dapat digunakan untuk menciptakan lensa dan bagian lain yang memerlukan bentuk dom yang ramping dan seragam.

Convexity dicapai dengan menggunakan plate lapping yang dikondisikan sehingga cekung dan akan menciptakan bagian berbentuk dom cembung yang mencerminkan bentuk plate. Membuat bentuk dom dan ketebalan yang benar adalah proses yang memakan waktu, sering melibatkan banyak percobaan dan kesalahan dalam tahap pengembangan.

Seberapa penting presisi saat Anda melap bagian berbentuk dom? Pertimbangkan Teleskop Angkasa Hubble, proyek senilai 2 miliar dolar yang ternyata memiliki cacat dalam sistem optiknya. Secara spesifik, cermin utama Hubble hanya sedikit salah bentuk.

Cacat kecil — sekitar 1/50 tebal lembar kertas — cukup untuk menciptakan aberrasi sféris yang merusak gambar teleskop. Sementara para ilmuwan dapat memperbaiki cacat, itu adalah pelajaran yang mahal tentang keseragaman dom.

Manfaat Tambahan Lapping

Selain menciptakan permukaan yang rata dan halus dengan akurat, lapping dapat digunakan untuk mencapai finishing permukaan bagian yang sangat dihaluskan dan toleransi panjang dan ketebalan yang sangat ketat.

Misalnya, Metal Cutting dapat menggunakan lapping untuk memindahkan titik desimal pada toleransi panjang dari ±0,0010 inci (0,0254 mm) hingga ±0,00010 inci (0,00254 mm). Untuk aplikasi yang memerlukan geometri, kami dapat mengambil bagian yang berbentuk trapesium dan menggunakan lapping untuk mengubahnya menjadi persegi panjang atau paralelogram.

Selain itu, layanan lapping kami dapat mencapai finishing ujung Ra 2 microinch (0,050 μm) pada bagian padat dan tabung. Ini termasuk tabung dinding tipis dan komponen panjang.

Apakah Lapping Tepat untuk Aplikasi Anda?

Menipu sederhana dan namun presisi, lapping dapat berharga untuk aplikasi yang memerlukan:

• Permukaan rata dan halus
• Kontrol ketat atas ketipisan
• Finishing ujung yang sangat dihaluskan
• Toleransi panjang yang ketat
• Paralelisme

Dengan pemahaman yang menyeluruh tentang aplikasi dan parameter aplikasi Anda, Anda dapat memutuskan apakah precision flat lapping atau teknik lain adalah yang paling cocok untuk kebutuhan Anda.