Lapování – úprava povrchu kovů: lapovací stroje, stroje

Nejúčinnější technologickou operací, která umožňuje uvést povrch kovových dílů do ideálního stavu, je lapování. Díly, jejichž povrchy byly podrobeny tomuto postupu, mohou tvořit těsné nebo těsně se pohybující spoje. Potřeba vytvoření takových spojení a v důsledku toho v technologické operaci prováděné pomocí speciálních nástrojů a materiálů existuje v mnoha oblastech činnosti.

Dokončení hoblovky na lapovacích blocích

Podstata technologie

Lapování, díky kterému je možné získat povrchy s požadovaným stupněm drsnosti a se stanovenými odchylkami, zahrnuje odstranění tenké vrstvy kovu z obrobku, k čemuž se na rozdíl od dokončovací operace škrábání nepoužívají pouze nástroje , ale také jemné abrazivní prášky nebo pasty. Brusný materiál, se kterým se takové zpracování provádí, může být aplikován jak na povrch součásti, tak na speciální zařízení zvané lap.

Lapování, prováděné pomalou rychlostí a za pomoci neustále se měnícího směru pohybů, umožňuje nejen snížit drsnost povrchu na požadovanou hodnotu, ale také výrazně zlepšit jeho fyzikální a mechanické vlastnosti.

Lapování, často nazývané lapování, lze provádět různými způsoby. Díly složitých konfigurací, vyráběné v jednotlivých kopiích, se tak zpracovávají výhradně ručně a pro broušení výrobků vyráběných v malých sériích se používá polomechanická metoda. V tomto případě je součást přiváděna do zóny zpracování ručně a samotné broušení se provádí pomocí mechanických zařízení. Při velkosériové a hromadné výrobě dílů se neobejdete bez zařízení jako je lapovací stroj, s jehož pomocí se provádějí dokončovací operace.

Poloha rukou při broušení kovových povrchů

Speciální přístroje a materiály

Jak bylo uvedeno výše, k provádění lapování nebo dokončování potřebujete speciální nástroj nazývaný lapovací nástroj. Podle tvaru pracovní plochy jsou taková zařízení rozdělena do následujících typů:

• lapovací nástroj plochého typu;
• s válcovým vnitřním povrchem;
• s vnějším válcovým povrchem;
• nástroj kuželového typu.

Pneumatický lapovací stroj pro konečnou úpravu ventilů

Při výběru materiálu pro výrobu lapovacího nástroje věnujte pozornost skutečnosti, že jeho tvrdost je výrazně nižší než tvrdost materiálu obrobku. Tento požadavek je způsoben skutečností, že brusný prášek nebo pasta použitá k provedení broušení by mohla být zadržena materiálem nástroje. Nejběžnější suroviny pro výrobu takového zařízení jsou tedy:

• šedá litina;
• měď;
• Vést;
• měkká ocel;
• různé druhy dřeva;
• jiné kovy a nekovové materiály.

Speciální přesahy pro pouzdra optických zaměřovačů

K provádění předběžných a konečných lapovacích operací se používají nástroje různých provedení a vyrobené z různých materiálů. Například pro provádění předběžných operací při použití abrazivního materiálu větší frakce se používá nástroj vyrobený z měkčích materiálů. Na jeho pracovní ploše jsou předřezány drážky pro uchycení brusiva, jejichž hloubka je 1–2 mm. Konečné zpracování výrobků, prováděné pomocí jemného brusiva, se provádí zařízením, jehož pracovní plocha je zcela hladká. Materiál používaný pro výrobu nástrojů pro dokončovací operace je převážně litina. Pomocí lapovacích nástrojů, které jsou vyrobeny z olova a dřeva, dostávají povrchy obrobků lesk.

Sada ručního lapování skládající se z litinových lap a diamantové pasty různých zrnitostí

Brusný prášek je hlavním materiálem, který zajišťuje účinnost a kvalitu lapování. Takové prášky se v závislosti na materiálu výroby dělí na tvrdé (jejich tvrdost je vyšší než u kalené oceli) a měkké (jejich tvrdost je nižší než u kalené oceli). Pro výrobu prášků prvního typu se používá korund, karbokorund a smirek a druhého – oxid chromitý, vídeňské vápno, krokus atd. Podle stupně zrnitosti se brusné prášky také dělí do několika kategorií. Podle barvy můžete dokonce od sebe odlišit prášky a pasty různých kategorií. Pasty na bázi hrubozrnného prášku jsou tedy světle zelené, střednězrnné tmavě zelené a pasty s jemným práškem zelenočerné.

Nejznámějším typem pasty posledně uvedeného typu, s jejíž pomocí se provádějí dokončovací lapovací operace, je pasta GOI.

Mnoho domácích řemeslníků zabývajících se instalatérstvím vyrábí vlastní prášky a pasty pro lapování. To je docela snadné: k tomu je třeba pečlivě rozdrtit kousky smirkového kotouče v masivním hmoždíři a poté prosít výsledný prášek přes síto s velmi jemnými oky.

GOI pasta se používá pro konečnou úpravu kovových, skleněných a plastových povrchů

Kromě použitého zařízení a brusného materiálu je účinnost a kvalita lapování vážně ovlivněna použitým mazivem. Jako takový materiál lze použít různé látky:

• terpentýn;
• minerální olej;
• petrolej;
• živočišné tuky;
• alkohol nebo letecký petrolej.

Poslední dvě látky se používají v případech, kdy jsou kladeny zvýšené nároky na kvalitu lapování.

Běžné vady lapování a způsoby jejich odstranění

Nástroje a přípravky

Nejběžnějším zařízením pro provádění dokončovacích operací je lapovací deska, která, jak bylo uvedeno výše, může být vyrobena z různých materiálů. Volba typu a materiálu výroby takové desky, která je poměrně univerzálním zařízením, je ovlivněna jak vlastnostmi zpracovávaných dílů, tak požadavky na kvalitu broušeného povrchu. Mezi všemi typy plechů jsou nejpoužívanější výrobky z litiny, jejíž tvrdost (podle HB) se pohybuje v rozmezí 190–230 jednotek.

Průmyslový lapovací stůl

Konstrukce a rozměry desky nebo jiného typu lapovacího nástroje jsou ovlivněny jak konstrukčními vlastnostmi zpracovávaných výrobků, tak typem zpracování: hrubování nebo dokončování. Právě desky, jako zařízení pro provádění lapování, se používají pro zpracování rovných povrchů. V tomto případě, jak je uvedeno výše, jsou na povrchu desek používaných k provádění hrubovacích operací aplikovány speciální drážky, které mohou mít také spirálovou konfiguraci. Takové drážky nejen zadržují abrazivní materiál v zóně broušení, ale také z něj odstraňují odpad.

Přirozeně není možné brousit válcové plochy, otvory a součásti se složitými konfiguracemi pomocí desky. Proto se pro takové účely vyrábí zařízení, jehož tvar je optimálně vhodný pro zpracování části určité konfigurace. Může se tedy jednat o lapovací nástroje kruhového, válcového, prstencového, kuželového, kotoučového uspořádání atd. Zejména se lapování otvorů provádí zařízením, které je vyrobeno ve formě pouzder upevněných na speciálních trnech.

Nástroj, se kterým se brousicí operace provádějí, je také rozdělen na nenastavitelný a nastavitelný. Druhý typ zařízení je univerzálnější, jeho konstrukce, skládající se z dělené pracovní části, kužele a posuvného zařízení, umožňuje změnu jeho průměru.

Pro zpracování válcových dílů není vůbec nutné používat specializovaný lapovací stroj, k tomu je docela vhodné univerzální soustružnické nebo vrtací zařízení. V takových případech může být obrobek upevněn ve středech nebo sklíčidle zařízení, v závislosti na tom, jakou část jeho povrchu je třeba brousit.

Použití ruční brusky a lapovacího stroje při opravách plochých sedadel

Stroje, které jsou původně určeny pro lapování, se dělí na zařízení pro všeobecné použití a specializované modely. Univerzální stroje, které mohou být vybaveny jedním nebo dvěma lapovacími nástroji, především strojních součástí s rovným a válcovým povrchem. Menší díly jsou při zpracování na takových strojích umístěny ve volném stavu do speciálního separátoru, kde dochází k jejich lapování, umístěného mezi dvěma rotujícími lapovacími kotouči. Velké díly jsou na stroji upevněny pomocí speciálního zařízení a opracovány jedním brusným kotoučem.

Profesionální plochý lapovací stroj Lapmaster určený pro zpracování různých materiálů včetně kovů a keramiky

Složitější a méně univerzální jsou specializované stroje, jejichž zařízení je speciálně navrženo k provádění broušení částí určité konfigurace: sedla ventilů, vačky vačkových hřídelů, čepy klikových hřídelů, ozubená kola atd.

Takové stroje, které mají vysokou produktivitu a zajišťují vysokou kvalitu lapování, se používají ve velkosériové a hromadné výrobě, proto jejich konstrukce často obsahují inovativní technická řešení: samostředící odstředivá sklíčidla, zařízení pro automatické nastavení síly předpětí atd.