Modificações corretivas no desenvolvimento da máquina de lapidoretificação para melhorar o desempenho do processo e permitir o seu emprego no acabamento de peças cerâmicas

Resumo

Diante da constante busca por componentes mecânicos cada vez mais precisos, pesquisadores têm procurado responder as demandas da indústria de máquinas-ferramentas e processos de fabricação capazes de manufaturar peças com níveis de tolerâncias e acabamentos nanométricos. Porém, estas características de qualidade são muito difíceis de serem alcançadas com os processos convencionais, como a retificação, ou mesmo com a lapidação. Na retificação de cerâmicas, os maiores problemas estão associados à introdução de defeitos e, na lapidação, a morosidade, a difícil predição e o controle do processo. O processo de lapidoretificação, entretanto, é um processo abrasivo de ultraprecisão, assim podendo ser considerado uma vez que alcança níveis especiais de acabamento, que utiliza disco abrasivo (rebolo) com grãos convencionais podendo ser dressado sob diferentes graus de recobrimentos (Ud). Neste processo, a peça é comprimida contra o disco abrasivo, com pressão de contato controlada e dotada de cinemática planetária que descreve trajetórias cicloidais, como na lapidação. Devido ao menor número de variáveis envolvidas na lapidoretificação e a capacidade de controlar o micro e o macroefeito do rebolo por meio da operação de dressagem, gera-se uma qualidade superficial bem superior a obtida ao final das operações de retificação seguida da lapidação. Com este processo, a rugosidade média aritmética (Ra) alcançada em peças metálicas foi de 0,80 a 1,92 nm, com planeza de 0,4 a 1,15 µm e aspecto superficial especular, após um tempo de usinagem inferior a 10 minutos. No caso de peças feitas de materiais cerâmicos, como válvulas misturadoras de água e selos mecânicos, é comum encontrar requisitos de desvio de forma inferior a 1 µm/10 mm que, normalmente, são produzidas por retificação seguida de lapidação, tornando alto o custo de produção em relação a peças de menor exigência e/ou de materiais metálicos. Somado ao preço, nota-se grande escassez de empresas capazes de manufaturar estes tipos de componentes em cerâmica, especialmente no Brasil. Neste trabalho propõe-se a continuação do processo de lapidoretificação, mas mecanicamente modificado a fim de permitir o acabamento de peças em óxido de zircônio (ZrO2) por meio de dois tipos de rebolos, um com grãos abrasivos convencionais, de carboneto de silício (SiC), e o outro com grãos de diamante, ambos de ligante resinóide. Como resultado, espera-se produzir peças planas com alta qualidade superficial e com vantagens econômicas e técnicas frente ao processo atual de retificação-lapidação. (AU)