ottobre 23, 2023
Cos’è la lappatura meccanicaPrima di addentrarsi nel discorso è utile chiarire cos’è la lappatura meccanica.
La lappatura (anche chiamata lapidatura) è una lavorazione dell’industria della meccanica di precisione.
Tale operazione è di finitura superficiale, pertanto la sua principale funzione è l’eliminazione delle rugosità dal componente.
Dunque la lavorazione di lappatura è impiegata per ottenere una superficie estremamente liscia e piatta su di un particolare.
L'obiettivo è ridurre le imperfezioni e migliorare la finitura superficiale, spesso fino a raggiungere tolleranze di pochi micrometri.
Il suo funzionamento consiste sostanzialmente nel far strisciare un disco sul pezzo in lavorazione.
Tale disco prende il nome di lapidello e può trovarsi in diversi materiali come:
· Ghisa perlitica.
· Bronzo.
· Rame.
A differenza della rettifica di precisione (che rimuove il materiale attraverso l'uso di un disco rotante), la lappatura impiega un movimento combinato di rotazione e oscillazione, insieme a un abrasivo, per rimuovere minime quantità di materiale dalla superficie.
La lappatura di pezzi di metallo si effettua con l’ausilio di macchine utensili che prendono il nome di lappatrici.
Ma questa lavorazione meccanica può essere eseguita non solo su superfici metalliche, quant’anche su quelle ceramiche o vetrose.
Storia e origini della lappatura
Interessante è anche conoscere la storia e dunque le origini della lappatura meccanica.
Le sue radici, come molte lavorazioni, affondano nel lontano passato.
Le prime tracce di tecniche simili alla lappatura risalgono a diverse civiltà antiche.
Infatti in esse vi era l’uso da parte degli artigiani di impiegare pietre abrasive naturali per rifinire e levigare oggetti preziosi.
Queste tecniche rudimentali erano l'inizio di ciò che sarebbe diventato un processo industriale sofisticato.
Trascorrendo i secoli, le tecniche iniziano ad essere più evolute.
In particolare, con l'avvento della rivoluzione industriale e dell'evoluzione tecnologica in ambito meccanico, la lappatura inizia a prendere una forma man mano più strutturata.
Le industrie hanno riconosciuto il valore di superfici metalliche lisce e privi di imperfezioni, sia per ragioni estetiche che funzionali.
Ciò ha portato alla sperimentazione di diversi metodi e materiali per ottenere risultati ottimali.
Il susseguirsi di prove, test e controlli ha condotto poi la lappatura ad affermarsi come una scienza.
Siamo all'inizio del XX secolo, che vede l'introduzione di nuove leghe metalliche e l'evoluzione delle macchine utensili.
Gli ingegneri hanno iniziato a studiare il processo in dettaglio, cercando di capire le dinamiche esatte coinvolte e come poterle ottimizzare.
Questa fase ha segnato l'inizio della lappatura come la conosciamo oggi: un processo preciso, controllato e altamente efficace per migliorare la qualità delle superfici metalliche.
Materiali usati nella lappatura
I materiali usati nel processo di lappatura sono cruciali per l’ottenimento di buoni risultati.
Quelli generalmente impiegati sono:
· Abrasivi.
Gli abrasivi possono differire in composizione e granulometria.
Sono solitamente composti da particelle dure come il carburo di silicio, l'ossido di alluminio o il diamante sintetico.
La scelta dell'abrasivo dipende dal tipo di metallo da lavorare e dalla finitura desiderata.
· Paste e liquidi.
Gli abrasivi si trovano solitamente sospesi in paste e liquidi, che quindi li contengono.
La loro funzione è di lubrificazione e refrigerazione durante il processo.
Paste e liquidi aiutano a ridurre l'attrito e il calore durante la lappatura.
La composizione di questi mezzi può variare, ma spesso sono inclusi oli minerali o altre sostanze lubrificanti.
L’ottimale combinazione tra i componenti suddetti è fondamentale per produrre superfici con finiture speculari e tolleranze incredibilmente strette.
Come avviene la lappatura dei metalli
A questo punto si può entrare nel merito del processo e capire come avviene la lappatura dei metalli.
Il processo consiste in step come:
1. Preparazione del metallo.
Il componente metallico dev’essere accuratamente pulito: è necessaria la rimozione di qualsiasi residuo o contaminante che potrebbe interferire con la lappatura meccanica.
Questo step di pulizia e preparazione serve a garantire che l’abrasivo agisca direttamente sulla superficie del metallo.
2. Lappatura vera e propria.
Esistono diverse tecniche ma di base è previsto l’impiego di un abrasivo e un movimento combinato di rotazione e oscillazione.
L'abrasivo, solitamente sospeso in una pasta o in un liquido lubrificante, rimuove minime quantità di materiale dalla superficie, levigandola e rendendola estremamente liscia.
La precisione e la ripetibilità sono essenziali in questa fase, poiché l'obiettivo è ottenere tolleranze micrometriche.
3. Fasi post-lappatura meccanica.
In queste fasi rientrano ulteriori operazioni di pulizia, funzionali alla rimozione di eventuali residui di abrasivo.
Seguono ispezioni e verifiche di qualità per assicurarsi che la superficie raggiunga le specifiche desiderate.
Questo approccio metodico e la cura dei dettagli rendono la lappatura una delle tecniche più efficaci per ottenere finiture superficiali di alta qualità nell'ingegneria meccanica di precisione.
Vantaggi della lappatura dei metalli
Per concludere, è bene conoscere i principali vantaggi offerti dalla lappatura dei metalli:
· Miglioramento significativo della resistenza all'usura dei componenti metallici, con aumento della loro durata.
· Riduzione dell'attrito tra le parti grazie alla levigatura.
Ciò agevola movimenti fluidi e minimizza la generazione di calore.
A sua volta questo fattore conduce ad una maggiore efficienza delle macchine e a minori costi di manutenzione.
· Raggiungimento di tolleranze molto strette, spesso indispensabili in applicazioni di ingegneria di precisione come l'aerospaziale o la microelettronica.
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