El bruñido plano es un proceso de rectificado de metales que se utiliza para proporcionar superficies planas de alta calidad. Combina la velocidad del rectificado o bruñido con la precisión del lapeado . También se lo conoce con los términos lapeado de alta velocidad y rectificado de alta precisión . [1]
El término se deriva de los cilindros y agujeros de bruñido. Se procesa una superficie plana de la pieza de trabajo, de ahí la palabra plana; la palabra bruñido se utiliza porque la velocidad de corte es baja en comparación con el rectificado. Se utiliza un abrasivo fijo para proporcionar precisión y apariencia óptica al acabado de la superficie. A veces también se lo llama rectificado fino o rectificado de superficie mediante cinemática planetaria.
La tecnología es relativamente joven, ya que apareció en la década de 1980. En la industria, el lapeado de producción está siendo reemplazado por el bruñido plano en una gama cada vez mayor de aplicaciones. El proceso de bruñido plano permite un resultado de calidad equivalente, pero con una reducción significativa en los costos de fabricación por pieza de trabajo. Los ahorros resultan de los tiempos de proceso reducidos y la facilidad de limpieza de la pieza de trabajo. Sin embargo, cada vez más piezas se procesan directamente desde su operación en bruto ( sinterizadas , inyectadas, punzonadas, aserradas o similares) con tolerancias y precisión altamente precisas (planitud y rugosidad). [2]
La eliminación del material se realiza mediante filos de corte geométricamente indefinidos (ligados por el grano) que se mantienen unidos en grandes ruedas de trabajo con una fina capa de abrasivo. Las piezas se sujetan en soportes dentados (plástico, acero) que son accionados por dos anillos de pasadores horizontales. Toda la superficie de la pieza de trabajo está en contacto constante con una rueda abrasiva. [3]
Hay dos procesos diferentes: mecanizado de una cara y de doble cara.
La rueda de trabajo y los soportes se accionan mediante diferentes movimientos relativos entre la pieza de trabajo y la rueda abrasiva. La rotación del anillo interior del pasador contra la rueda de trabajo genera la eliminación de material. La operación en sí se enjuagará continuamente (principalmente con aceite) para garantizar que la rueda de trabajo limpia no se contamine con lodos de rectificado.
La mayoría de las muelas abrasivas contienen granos abrasivos de diamante sintético o nitruro de boro cúbico (CBN). La forma del grano, el recubrimiento del grano y el tamaño del grano son otros componentes importantes para un proceso de trabajo óptimo.
El aglutinante tiene la función de mantener unidos los granos individuales hasta que se desafilan. El tipo y la cantidad del aglutinante utilizado influyen tanto en la dureza como en las propiedades abrasivas de las muelas de trabajo. La aparición del grano abrasivo se denomina autoafilado.
El bruñido plano requiere una muela exclusiva adecuada al tipo de material que se está procesando. Las muelas de bruñido plano están disponibles con capas de abrasivo en toda su superficie, aunque se pueden introducir ranuras de diferente geometría para mejorar la eliminación del material. Estos abrasivos se fijan sobre una placa de acero. Para las muelas de bruñido plano con aglomerante vitrificado , se utilizan pellets redondos o hexagonales que se fijan a la placa de acero con un adhesivo especial. Los espacios entre los pellets o segmentos se utilizan para reducir el contacto entre la pieza de trabajo y la muela abrasiva. También enfrían y lubrican el proceso. Todos los tipos de muelas de bruñido plano pueden variar en la concentración y el tamaño del grano a lo largo del área de la muela, lo que da como resultado un desgaste uniforme en toda la muela.
La función principal del refrigerante es ayudar a disipar el calor del material extraído. También reduce la fricción entre el abrasivo y la pieza de trabajo. Por lo tanto, la humectación, la adhesión, la presión, la resistencia a la temperatura y la protección contra la corrosión son factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar un refrigerante. El aceite (a base de minerales o diésteres ) se utiliza como medio de enfriamiento y lavado preferido. También se pueden utilizar emulsiones de agua.
Gracias a la recepción sin tensión de las piezas sueltas en los soportes, se puede procesar prácticamente cualquier material sólido. El campo de aplicación es muy amplio, desde un material blando hasta uno muy duro (plástico termoplástico, zafiro o cerámica).
Algunos ejemplos son las piezas de bombas de paletas hechas de sulfuro de polifenileno (PPS), insertos cerámicos hechos de SiNi, ventanas de relojes, obleas LED de zafiro, anillos de cojinetes, bombas de paletas, acero para engranajes, cuchillas de corte y carburo.
La superficie es similar a la típica trama cruzada de bruñido, lo que da lugar a buenas propiedades tribológicas y una rugosidad fina. El bajo daño subsuperficial tendrá un impacto positivo en los procesos de pulido posteriores ( CMP , grabado).