랩핑 기본 사항: 특성 및 응용 분야

1. 랩핑의 특징

랩핑에는 다음과 같은 특징이 있습니다:

(1) 공작물의 표면 거칠기 Ra = 0.006~0.1 μm에 도달할 수 있으며, Ra = 0.1 μm의 마이크로 커팅을 달성할 수 있습니다.

(2) 결합 표면을 매우 정밀하게 맞출 수 있습니다.

(3) 랩핑은 저속 및 저압으로 수행되어 최소한의 열을 발생시킵니다.

공작물 표면에는 변성층이 없어 품질이 향상됩니다.

(4) 연삭 장치와 기계는 비교적 간단한 구조를 가지고있어 수동 단일 부품 생산과 기계식 배치 생산 모두에 적합합니다.

수동 연삭의 정확도는 래핑 공구의 정확도와 작업자의 조작 기술에 따라 달라지며, 기계 연삭의 정확도는 래핑 공구의 정밀도, 올바른 궤적 및 적절한 작동 방법에 따라 달라집니다.

(5) 연삭 공정 중에 단단한 연마 입자가 공작물의 부드러운 표면에 쉽게 박혀 수명과 광학적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.

(6) 랩핑 효율이 낮습니다.

랩핑 도구의 재질은 일반적으로 부드럽고 마모되기 쉬우므로 정확성을 보장하기 위해 정기적으로 관리해야 합니다.

2. 가공 가능한 재료 및 표면 랩핑의

연삭은 다양한 금속 소재강철(담금질 강철 포함), 주철, 구리, 초경합금은 물론 세라믹, 보석, 반도체, 유리, 플라스틱과 같은 비금속 재료도 포함될 수 있습니다.

공작물 표면 모양에는 내부 및 외부 원통형 표면, 원추형 표면, 평면, 볼록 및 오목한 표면, 내부 및 외부 구형 표면, 나사산, 기어 등이 포함됩니다.

3. L앱 적용 원칙

래핑에서는 래핑 도구와 공작물 표면 사이에 적절한 양의 연마재를 배치합니다.

그런 다음 왕복 운동과 회전 또는 회전과 행성 운동의 조합이 특정 압력 하에서 수행됩니다.

연마제의 연마 입자가 래핑 도구와 공작물 표면 사이에서 미끄러지거나 굴러가도록 만들어져 미세 절삭이 이루어집니다.

연마 입자의 미세한 특성으로 인해 매우 얇은 재료 층만 절단할 수 있습니다.

그 결과 공작물 표면에 매우 작은 그물망 이동 트랙이 생겨 표면 품질과 가공 정확도가 뛰어납니다.

연마재는 사용 조건에 따라 습식 래핑(그림 1과 같이 샌딩 래핑), 건식 래핑(샌딩 래핑), 반건식 래핑(페이스트 래핑)으로 나눌 수 있습니다.

그림 1 습식 랩핑 프로세스

4. 가공 정확도 lapp달성할 수 있습니다.

래핑은 표면 거칠기 Ra = 0.01~0.1μm의 마이크로 커팅과 마이크로 이송을 수행하여 우수한 사전 처리를 기반으로 합니다.

이 수준의 정밀도와 표면 품질은 다른 가공 방법으로는 달성하기 어려우며 다른 방법의 결과물보다 몇 배 더 높을 수 있습니다.

정밀도는 0.025μm에 달하고 표면 거칠기는 Ra = 0.006μm에 달할 수 있습니다.

다른 가공 방법은 '복사 처리' 방식을 따르지만, 래핑은 전체적으로 '생성 처리'입니다.

이 과정에서 래핑 도구와 공작물의 정밀도가 모두 향상되어 래핑 도구의 원래 정밀도를 능가합니다.

5. 연마제

연마제는 연마 입자, 연삭액, 보조 필러로 구성됩니다.

연삭 방법과 공작물 재질에 따라 액체 연마재, 연삭 페이스트, 고체 연마재를 준비할 수 있습니다.

연마 입자는 연마재의 필수 구성 요소이며, 연마 입자의 성능과 적절한 선택은 연삭 효율과 품질에 큰 영향을 미칩니다.

1) 연마제

일반적으로 사용되는 연마재는 커런덤, 실리콘 카바이드, 탄화 붕소, 다이아몬드 및 입방정 질화 붕소입니다.

산화철, 산화크롬, 산화세륨과 같은 부드러운 연마재를 사용하여 공작물의 표면 거칠기를 더욱 줄일 수도 있습니다.

커런덤 연마재는 일반 강철 부품을 연마하는 데 사용되며, 실리콘 카바이드 또는 붕소 카바이드 연마재는 주철, 경질 합금, 보석 및 세라믹과 같이 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 연마하는 데 사용됩니다.

다이아몬드 연마재는 초경합금, 세라믹, 보석 및 광학 유리 연삭에 적합하며 입방정 질화 붕소 연마재는 고속 강철 및 [...]를 연삭하는 데 사용해야 합니다. 다이 스틸.

연마재 크기와 연삭 효율의 선택은 공작물의 표면 거칠기와 직결됩니다.

입자 크기가 굵으면 효율은 높지만 표면 거칠기 값(Ra)이 높아지고, 입자 크기가 작으면 효율은 낮아지지만 표면 거칠기 값은 낮아집니다.

입자 크기는 W0.5에서 W40까지, 표면 거칠기는 0.006에서 0.4μm까지 다양합니다.

2) 랩핑 유체

래핑 유체는 공정 중 냉각과 윤활의 역할을 하며 연마 입자를 래핑 도구 표면에 고르게 분포시키는 데 도움이 됩니다.

황삭 연삭에는 N15 완전 손실 시스템 오일이 사용되며, 정삭 연삭에는 N15 완전 손실 시스템 오일 1, 등유 3, 소량의 터빈 오일 또는 스핀들 오일, 경광유 또는 변압기 오일을 혼합하여 사용합니다.

등유는 주철 연삭에 사용되며, 동물성 기름과 소량의 스핀들 오일 또는 식물성 기름은 구리 연삭에 사용됩니다. 식물성 오일, 터빈 오일 또는 에멀젼은 담금질된 강철과 스테인리스강을 연삭하는 데 사용됩니다.

올리브 오일, 원형 다이아몬드 연삭에는 오일 또는 증류수를, 초경합금 연삭에는 가솔린을, 금, 은, 백금 연삭에는 알코올을, 유리와 크리스탈 연삭에는 물을 사용합니다.

3) 보조 필러

래핑 공정에서 보조 필러는 흡착 및 처리 효율을 향상시키는 역할을 합니다.

일반적으로 사용되는 보조 필러는 스테아르산 또는 올레산, 지방산, 공업용 글리세린을 주성분으로 다양한 비율로 구성됩니다.

4) 연마제 준비

습식 랩핑에서 액체 연마재는 등유, 혼합 그리스, 연마 분말로 구성되며 농도(질량 분율)는 약 30% ~ 40%입니다. 분말이 미세하고 기계에 의해 자동으로 공급되면 농도가 감소합니다.

건식 랩핑에서는 연마 분말 15g, 혼합 지방 8g, 항공 가솔린 200ml, 등유 35g의 혼합물을 1주일 동안 담근 후 사용합니다. 연마 페이스트에는 20%~50% 연마 분말, 25%~30% 올레산, 18%~30% 혼합 그리스가 포함되어 있으며, 경우에 따라 매우 미세한 분말을 위해 약 15% 바셀린이 첨가되기도 합니다.

고체 연마제 또는 연마 비누는 공작물의 표면 광택을 개선하는 데 사용됩니다. 산화크롬 57%, 파라핀 21.5%, 밀랍 21.5%, 스테아르산 혼합 그리스 11%, 등유 7%로 구성됩니다.

6. 기능 및 재료 랩핑 도구

1) 래핑 도구의 기능

래핑 도구는 래핑을 위한 금형 역할을 하여 공작물에 어느 정도 기하학적 정확도를 부여합니다. 코팅 및 임베딩을 위한 연마재를 운반하는 역할을 합니다. 공작물과의 상대적인 움직임 동안 공작물은 원하는 가공 정확도와 표면 품질을 달성하기 위해 가공됩니다.

래핑 도구에는 연마재를 고정하고 과도한 연마재가 쌓이는 것을 방지할 수 있는 홈이 있어야 합니다. 또한 적절한 기하학적 정확도, 충분한 강성, 불순물이 없는 컴팩트한 소재, 균일한 경도를 가져야 합니다.

2) 랩핑 도구의 재질

주철은 다양한 재료를 연삭하는 데 적합하고, 연강은 작은 직경의 실과 작은 구멍을 연삭하는 데 적합하며, 황동과 적동은 거친 연삭과 보석 연삭에 적합하고, 경목은 구리 및 연금속 연삭에 적합하며, 주석과 납은 너무 무르기 때문에 공작물의 모양을 변경할 수 없어 공작물의 표면 품질을 개선하는 데 적합합니다.

7. Lapp궤적 및 매개변수

1) 랩핑 궤적 는 그림 2에 표시되어 있으며 직선 왕복 사이클로이드와 같은 다양한 형태를 가지고 있습니다.

그림 2 랩핑 궤적

2) 랩핑 압력

습식 랩핑의 압력 범위는 10~25MPa이며, 건식 랩핑의 압력 범위는 1~15MPa입니다. 미세 래핑의 경우 압력 값이 더 낮습니다.

3) 랩핑 속도

랩핑 효율은 랩핑 속도에 정비례합니다. 습식 랩핑의 랩핑 속도는 20~100m/min이고 건식 랩핑의 랩핑 속도는 10~20m/min입니다. 공작물의 정확도가 높고 공작물의 재질이 부드러우면 더 작은 값을 사용해야 합니다.

4) 랩핑 허용

내부 구멍은 0.01~0.03mm(직경 허용치), 외부 원은 0.005~0.01mm, 평면은 0.005~0.01mm입니다.

5) 주의가 필요한 문제

연마재는 먼지로 인한 오염을 방지하기 위해 적절하게 보관해야 하며, 입자 크기가 다른 연마재로 교체할 때는 공작물 표면의 긁힘을 방지하기 위해 공작물과 래핑 공구의 기존 연마재를 등유로 세척해야 하며, 래핑 환경에는 먼지가 없어야 합니다.

8. 결론

래핑은 매우 낮은 표면 거칠기 값을 달성하는 정밀한 초정밀 가공 기술입니다. 기술이 발전함에 따라 제품 품질에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 국부 정삭 가공에서 래핑은 다른 절삭 방식과 비교할 수 없는 장점을 가지고 있어 높은 정밀도와 표면 품질로 공작물을 가공하는 데 중요한 역할을 합니다.