Meios de lapidação em micropó de carbeto de silício verde

O pó de polimento de carboneto de silício (SiC) verde  é um abrasivo concebido, composto por partículas de carboneto de silício alfa de elevada pureza, com um tamanho na ordem dos mícrons ou submícrons. A sua cor verde característica provém de vestígios de impurezas de alumínio presentes durante a síntese.

Principais propriedades:

• Dureza extrema (9,5 na escala de Mohs):   ideal para materiais duros.

• Fratura afiada e quebradiça:  Produz arestas de corte novas e afiadas que aumentam as taxas de remoção de material.

• Elevada condutividade térmica:  Dissipa o calor de forma eficiente, minimizando os danos térmicos na peça de trabalho.

• Inércia química:  Resiste à reação com a maioria das peças e fluidos de corte, preservando a integridade do material.

• Geometria de Partículas Controlada:  Concebida para uma ação de corte consistente e previsível.

2. Processo de Fabrico

1. Síntese em forno de Acheson:  Areia de quartzo de alta pureza e coque de petróleo são aquecidos a aproximadamente 2200ºC num forno de resistência elétrica, formando cristais de SiC.

2. Trituração e moagem:  Os cristais grandes são triturados e moídos até se transformarem num pó grosso.

3. Classificação de Precisão:  Etapa crítica que utiliza  a hidroclassificação  (para a distribuição de tamanhos mais estreita) ou a classificação por ar.

4. Purificação química:  A lavagem ácida (HCl/HF) remove as impurezas metálicas (ferro, alumínio) e os contaminantes superficiais.

5. Desidratação e secagem:  A pasta lavada é filtrada e seca.

6. Triagem e acondicionamento final:  Garante a ausência de aglomerados; embalado por grau de tamanho de partícula.

3. Especificações Técnicas

A. Padrões de tamanho de partículas:

• Norma FEPA/ISO:  Designadas como graus “F” (ex.: F400, F600, F1200). Números mais elevados indicam partículas mais finas.

• Norma JIS/Chinesa:  Série “W” (ex.: W40, W14, W7, W2.5, W0.5). Os números indicam o diâmetro aproximado das partículas em mícrons.

• Granulometria típica:  Grossa (W40-W14) → Média (W10-W5) → Fina (W3,5-W1) → Ultrafina (W0,5 e abaixo).

B. Parâmetros críticos:

• Distribuição granulométrica estreita:  essencial para superfícies sem riscos; elimina partículas demasiado grandes.

• Alta pureza (>99% SiC):  Baixo teor de ferro (<0,2%) evita manchas e contaminação.

• Morfologia controlada:  As formas angulares e em bloco são as preferidas para a lapidação.

4. Aplicações principais

5. Metodologia de Laminação

A. Preparação da suspensão:

• Misture o pó com um fluido transportador (água, glicol ou óleos especiais) numa concentração de 10 a 30% em peso.

• Aditivos: Dispersantes (poliacrilato de sódio), estabilizadores de pH (KOH), inibidores de corrosão.

• A dispersão ultrassónica é recomendada para partículas ultrafinas, a fim de evitar a aglomeração.

B. Equipamentos e Processos:

• Máquinas:  Máquinas de lapidação de um ou dois lados, sistemas planetários, máquinas de abrasão livre.

• Placas de lapidação:  Normalmente de ferro fundido, estanho ou cobre para materiais duros; placas mais macias para trabalhos delicados.

• Parâmetros:  Pressão (10-50 kPa), velocidade de rotação (30-120 rpm), caudal da pasta, controlo da temperatura.

• Pós-processamento:  Uma limpeza completa (ultrassónica + tensioativo) é essencial para remover o abrasivo incrustado.

6. Análise comparativa com alternativas