Durante la lucidatura, la dimensione dell'abrasivo viene gradualmente ridotta fino a ottenere una superficie liscia. Questo processo di finitura avviene dopo la molatura. È anche possibile ottenere una finitura lucida a specchio sulle superfici al fine di ridurre i riflessi diffusi. Questo articolo fornisce una panoramica del processo di lucidatura, nonché esempi di osservazioni e ispezioni di questo processo con un microscopio digitale.

Osservazione e ispezione del processo di lucidatura con un microscopio digitale

Cos'è la lucidatura?

Questo processo prevede l'utilizzo di abrasivi per rifinire gradualmente il materiale e ottenere una superficie liscia.
Rende le superfici lucide, come uno specchio, o lisce e quindi migliora l'aspetto esterno e le qualità di scorrimento dei prodotti.

Glossario: abrasivi e grani abrasivi

Granulometria

La granulometria indica la dimensione dell'abrasivo. È espresso in numeri e, in generale, più grande è il numero, più piccola è la particella.

Forza vincolante

Indica la durezza della punta abrasiva ed è espressa con una lettera dell'alfabeto. Più la lettera è vicina all'inizio dell'alfabeto, minore è la durezza. Più la lettera è vicina alla fine dell'alfabeto, maggiore è la durezza. In linea di principio, una grana abrasiva morbida viene utilizzata su un bersaglio duro e viceversa.

Struttura

Questo numero esprime la percentuale di grano nel volume totale della struttura.

Numero 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Percentuale di grano (%) 62 60 58 56 54 52 50 48 46
Agente vincolante (legante)

La sostanza che tiene insieme due punte abrasive è chiamata agente vincolante (legante). Ne esistono di due tipi:
Legante resinoide (B): adatto per la rotazione ad alta velocità e la smerigliatura grossolana.
Legante vetrificato (V): adatto alla finitura (rendering lucido).

Tipi di lucidatura

Ecco i tipi rappresentativi di lucidatura e le loro caratteristiche.

Lucidatura con grani abrasivi (smerigliatura)

Il prodotto viene portato a contatto contro una grana abrasiva che ruota ad alta velocità.

Lucidatura con feltro o panno

Un abrasivo viene applicato su un panno morbido o su un feltro rotante. Quest'ultima fase di lucidatura consente di ottenere una finitura lucida a specchio o una finitura lucida.

Lappatura o lapping

In questo metodo di lucidatura, il prodotto viene fissato su una piastra a superficie piatta circolare chiamata lap, che viene ruotata mentre viene applicata la pressione. I processi a umido o a secco vengono utilizzati a seconda del tipo di abrasivo.

A umido: viene aggiunto un abrasivo e l'operazione viene eseguita applicando una bassa pressione. Poiché viene eseguita una grande quantità di elaborazione, la superficie riceve una finitura opaca.
A secco: un abrasivo viene strofinato sulla superficie irregolare del pezzo e il trattamento viene effettuato ad alta pressione. Dato il trattamento minimo effettuato, la superficie riceve una finitura a specchio.

Tribofinitura

La tribofinitura consiste nel posizionare un abrasivo e il prodotto da lucidare in una vasca che viene poi ruotata. Sebbene questo processo si presti alla produzione di massa, la lucidatura è più grossolana rispetto alla lucidatura con panno o alla lappatura. Questo metodo è spesso utilizzato per rimuovere le sbavature dai prodotti.

Elettrolucidatura

L'elettrolucidatura comporta l'applicazione di una corrente elettrica alla prodotto per renderne la superficie liscia. Sebbene costoso, questo processo consente di lavorare parti piccole o sottili, per le quali la lucidatura sarebbe altrimenti difficile da ottenere.

Materiali tipici degli abrasivi

Esistono diversi tipi di abrasivi. I materiali tipici degli abrasivi e i relativi target di lavorazione sono i seguenti.

Ossido di alluminio

Conosciuto anche come allumina, questo abrasivo molto economico è ampiamente utilizzato come sostituto molto più economico del diamante industriale.
Adatto ai seguenti materiali: ferro, bronzo acciai e legni duri

Carburi

Il carburo di silicio è il tipico materiale abrasivo, economico e ampiamente usato.
Adatto ai seguenti materiali: metalli non ferrosi (rame e alluminio), non metalli

Ossido di zirconio

Meno duro dei diamanti, questo abrasivo consente di lucidare materiali difficili da lavorare.
Adatto ai seguenti materiali: acciaio inox, leghe dure

CBN

Il CBN, o nitruro di boro cubico, è il secondo abrasivo più duro dopo i diamanti, ma è più costoso dei diamanti. La sua resistenza alle alte temperature gli conferisce una lunga durata.
Adatto ai seguenti materiali: ghisa, acciaio

Diamante

Poichè non è resistente al calore, questo abrasivo permette di lucidare materiali (vetro, silicio) che hanno elevata durezza e bassa reattività anche ad alte temperature.
Adatto ai seguenti materiali: vetro, silicio

Esempi di osservazioni e ispezioni del processo di lucidatura con un microscopio digitale

Questa sezione presenta gli esempi più recenti di osservazioni e ispezioni del processo di lucidatura utlizzando il microscopio digitale 4K KEYENCE Serie VHX.

Osservazione di un abrasivo diamantato

1000×, illuminazione coassiale

Misurazione automatica dell'area di un abrasivo

1000×, illuminazione coassiale

La funzione di misurazione automatica delle superfici consente di quantificare le dimensioni degli abrasivi.

Osservazione dell'intasamento delle maglie della rete
200×, luce ad anello
Misurazione automatica dell'area di delle maglie
La misurazione automatica dell'area consente di rilevare facilmente l'intasamento.
Osservazione di una grana abrasiva

1000×
A sinistra: illuminazione coassiale; A destra: luce ad anello

Confronto 3D prima e dopo l'utilizzo di una grana abrasiva

100×, luce ad anello
A: prima dell'uso; B: dopo l'uso

La funzione di misurazione 3D consente di misurare le variazioni di forma prima e dopo l'utilizzo della grana abrasiva.

Osservazione di una superficie con finitura lucida a specchio
80×, luce ad anello
Osservazione di una superficie con finitura lucida a specchio con la modalità effetto ombra ottico
La modalità effetto ombra ottico consente di visualizzare piccole increspature e graffi sulla superficie riflettente.
Osservazione di una superficie ceramica lucida
4000×, illuminazione parziale coassiale
Osservazione di una superficie ceramica lucida con la modalità effetto ombra ottico
La modalità effetto ombra ottico consente di visualizzare piccole irregolarità sulla superficie lucida.
Misurazione della rugosità di una superficie levigata
500×, illuminazione coassiale