Consideraciones en el proceso de producción de muelas ultrafinas

1.Resistencia del anillo de la capa abrasiva

Después del desmoldeo del anillo de la capa abrasiva del molde, normalmente se fabrica con un grosor de 1,2 mm. Una vez formado, permanece en el anillo de presión del molde y debe colocarse un disco encima para girar el anillo de presión del molde. Este proceso puede provocar fácilmente grietas en el anillo abrasivo, ya que su resistencia es muy baja y no puede manipularse con la mano sin riesgo de romperse.

2.Planitud y peso adecuado del disco de presión

Dado que el anillo abrasivo no puede extraerse a mano directamente, el molde debe voltearse sobre el disco de presión para retirar el anillo. Por ello, el disco de presión debe ser completamente plano. Para comprobar su planitud, antes de la cocción se debe colocar una regla sobre el disco y observar a contraluz si hay alguna separación. Si se detecta una curvatura, significa que la superficie no es completamente plana.
Durante la cocción, a temperaturas superiores a 600 °C, el agente aglutinante alcanza su punto de fusión, y cualquier desnivel en el disco de presión puede provocar que el anillo abrasivo se doble o incluso se rompa. La tolerancia de planitud no debe exceder los 0,1 mm (10 micras); si es mayor, el disco no podrá utilizarse.
A 250 °C, el humectante se evapora y el abrasivo se vuelve un polvo seco y suelto. Como el anillo solo tiene 1 mm de grosor, en este estado es muy frágil y puede romperse fácilmente.

3.Contracción de la muela
Para una muela de 200 mm de diámetro exterior, el molde suele tener 202 mm, pero el anillo abrasivo cocido puede reducirse a 201,5 mm o incluso 201 mm. Esto depende de diversos factores. Dado que el anillo está cubierto de arena, la contracción genera resistencia, lo que puede provocar que el anillo se rompa debido a su baja resistencia estructural.

4.Unión de la muela después de la cocción
Tras la cocción, la muela debe adherirse al sustrato. Para ello, se debe aplicar pegamento en la superficie de contacto entre el borde exterior del sustrato y el anillo abrasivo. Como el pegamento es líquido al aplicarse, es fácil que se desborde, por lo que se recomienda usar cinta adhesiva en ambos lados del anillo abrasivo para evitar exceso de pegamento en la superficie de adhesión. Sin embargo, al colocar la cinta, se debe evitar tirar demasiado fuerte para no romper el anillo.
Para aplicar el pegamento de manera uniforme, se puede utilizar un método de autonivelación: colocar una hoja de papel en la mesa, poner el anillo abrasivo encima con el sustrato dentro, y aplicar pegamento en el espacio entre ambos. Luego, calentar la pieza a 60 °C para aumentar la fluidez del pegamento y permitir que se distribuya uniformemente.
Después de 12 horas de curado, el pegamento se solidifica y su volumen cambia, lo que puede hacer que el anillo abrasivo se desplace y quede parcialmente suspendido. Esto reduce el grosor de la capa abrasiva adherida de 1,2 mm a aproximadamente 0,9 mm. Durante el rectificado, la muela experimenta una fuerza de corte y una fuerza de tracción opuesta debido al pegamento, por lo que cuanto mayor sea el área de adhesión, menor será la inclinación del anillo abrasivo y mayor será su resistencia.

5.Mejoras en el diseño del sustrato
Se recomienda aumentar el grosor del sustrato a 1,5 mm y mecanizar un escalón para mantener la superficie de adhesión en 1,2 mm incluso si la capa abrasiva se desplaza. Sin embargo, debido a la variabilidad en la aplicación del pegamento, el anillo abrasivo puede quedar inclinado en relación con el sustrato. Si la oscilación de la muela supera las 20 micras, la calidad del rectificado se verá afectada.
Para mejorar la adherencia:

Colocar un peso sobre el sustrato para evitar deformaciones debido a la presión del pegamento.
Colocar papel sobre el anillo abrasivo antes de presionarlo para evitar que el peso se adhiera a la muela.
Usar tres bloques de soporte en la zona de unión y colocar un peso encima de una placa plana para distribuir uniformemente la presión sobre toda la muela.

6.Rectificado
Secuencia de rectificado: Primero rectificar el diámetro exterior, luego la cara frontal.
El grosor de la capa abrasiva se mantiene en 1,2 mm en lugar de 1,5 mm para reducir el tiempo de rectificado y evitar la fatiga del material. Si el rectificado es demasiado prolongado, el sustrato de aluminio experimenta fatiga y la muela se puede obstruir, aumentando la resistencia.
Para rectificar la cara frontal (de 1,2 mm a 1,0 mm), se sigue la secuencia 5-3-1, es decir, primero rectificar 0,05 mm en un lado, luego en el otro, alternando hasta alcanzar la medida final.

7.Torneado
Se debe sujetar firmemente el agujero interno con una herramienta de sujeción de gran tamaño para evitar vibraciones y lograr el mecanizado en una sola operación.

8.Límites del material
En la fase de mecanizado, se debe reducir la profundidad de corte y garantizar que el grosor del borde del sustrato no sea inferior a 1 mm. De lo contrario, se excederá el límite estructural del material, lo que provocará deformaciones.