BR112020022826A2

BR112020022826A2 - método para abradar a superfície de uma peça de trabalho, aplicação do método, e, peça de trabalho.

Info

Publication number: BR112020022826A2
Application number: BR112020022826-5A
Authority: BR
Inventors: Tomas Sjöberg; Hans Hede; Maria Sundqvist; Mats Sundell
Original assignee: Mirka Ltd
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP3807049A4; MX2020013349A; US20210205958A1; CA3101919A1; DOP2020000235A; WO2019239013A1; EP3807049A1; ZA202006691B

Abstract

  MÉTODO PARA ABRADAR A SUPERFÍCIE DE UMA PEÇA DE TRABALHO, APLICAÇÃO DO MÉTODO, E, PEÇA DE TRABALHO. A solução descrita compreende um método de abrasão da superfície de uma peça de trabalho. O método compreende o provimento de uma peça de trabalho (3), um aparelho de abrasão (14) com um bloco de reforço (10) configurado para receber uma placa de abrasão (2), uma placa de abrasão (2) afixável ao bloco de reforço (10) e pasta fluida (4) compreendendo grãos abrasivos (1); afixar a placa de abrasão (2) ao bloco de reforço (10); prover a pasta fluida (4) compreendendo grãos abrasivos (1) entre a placa de abrasão (2) e a superfície (3S) da peça de trabalho (3); e operar o aparelho de abrasão (14) para abradar a superfície (3S) da peça de trabalho (3). Neste caso, a placa de abrasão (2) compreende uma camada voltada para a peça de trabalho (21), cuja camada voltada para a peça de trabalho (21) está voltada para a superfície (3S) da peça de trabalho (3) e compreende metal ou polímero, e os grãos abrasivos (1 ) têm uma dureza na escala de Mohs maior que 5.

Description

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MÉTODO PARA ABRADAR A SUPERFÍCIE DE UMA PEÇA DE TRABALHO, APLICAÇÃO DO MÉTODO, E, PEÇA DE TRABALHO CAMPO

[001] A solução refere-se à abrasão com uma placa abrasiva, particularmente ao recondicionamento da superfície e ao acabamento de revestimentos superiores, como o vidro.

FUNDAMENTOS

[002] A abrasão é normalmente realizada para recondicionar e dar acabamento em revestimentos como o vidro. Nesse caso, a finalidade normalmente é remover defeitos, como desvios de altura da superfície, arranhões e/ou outras imperfeições da superfície abradada.

[003] Para obter um revestimento de acabamento completamente acabado, isto é, em termos gerais uma superfície completamente acabada de uma peça de trabalho, em muitos casos o processo de acabamento compreende como etapas principais do processo primeiro a abrasão da superfície e depois o polimento da superfície. Esse é tipicamente o caso para obter uma superfície de vidro completamente acabada.

[004] Atualmente, particularmente no caso de superfícies de vidro, como superfícies de vidro temperado, e especialmente no caso de superfícies de vidro quimicamente tratadas, como superfícies de vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™, a abrasão sofre uma série de deficiências.

[005] Nomeadamente, o processo de abrasão é relativamente lento, particularmente no caso de superfícies de vidro temperado e especialmente no caso de superfícies de vidro quimicamente tratadas, uma vez que os métodos atualmente utilizados alcançam taxas relativamente baixas de remoção de material da superfície da peça de trabalho.

[006] Além disso, com os métodos atualmente utilizados, particularmente no caso de superfícies de vidro temperado e especialmente no caso de superfícies de vidro quimicamente tratadas, a abrasão produz uma

2 / 22 superfície não uniforme e arranhada cujo polimento em uma superfície completamente acabada e brilhante é difícil e demorado e/ou requer vários estágios de abrasão com grãos progressivamente mais finos para produzir uma superfície razoavelmente passível de polimento.

[007] Além disso, os métodos atualmente utilizados requerem, particularmente no caso de superfícies de vidro temperado e especialmente no caso de superfícies de vidro quimicamente tratadas, artigos abrasivos altamente especializados que são difíceis e consomem tempo e recursos para fabricar.

[008] É um objetivo da solução presentemente descrita abordar tais deficiências.

SUMÁRIO DA SOLUÇÃO DESCRITA

[009] A solução descrita compreende um método de abrasão da superfície de uma peça de trabalho. O método compreende o provimento de uma peça de trabalho, um aparelho de abrasão com um bloco de reforço configurado para receber uma placa de abrasão, uma placa de abrasão afixável ao bloco de reforço e pasta fluida compreendendo grãos abrasivos; afixar a placa de abrasão ao bloco de reforço; prover a pasta fluida compreendendo grãos abrasivos entre a placa de abrasão e a superfície da peça de trabalho; e operar o aparelho de abrasão para abradar a superfície da peça de trabalho. Ali, a placa de abrasão compreende uma camada voltada para a peça de trabalho, cuja camada voltada para a peça de trabalho está voltada para a superfície da peça de trabalho e compreende metal ou polímero, e os grãos abrasivos têm uma dureza na escala de Mohs maior que 5.

[0010] De acordo com a solução descrita, o aparelho de abrasão pode ser do tipo rotacional, do tipo orbital aleatório ou do tipo oscilante.

[0011] De acordo com a solução descrita, a camada voltada para a peça de trabalho da placa de abrasão pode compreender metal macio como cobre, zinco, latão ou alumínio; ou pode compreender um único polímero,

3 / 22 uma formulação de resina curável, uma mistura de dois ou mais polímeros ou um material compósito.

[0012] De acordo com a solução descrita, os grãos abrasivos podem compreender carboneto de silício, óxido de alumínio, carboneto de boro, nitreto de boro cúbico, carboneto de tungstênio, diamante e zircônia.

[0013] De acordo com a solução descrita, a pasta fluida pode compreender água, grãos abrasivos, emulsificantes, cera, modificadores de tensão superficial, óleo, solventes, glicerina (propano1,2,3-triol) e/ou modificadores de viscosidade.

[0014] De acordo com a solução descrita, a superfície da peça de trabalho pode compreender vidro temperado e/ou vidro tratado quimicamente, como vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™.

[0015] Uma das premissas da solução descrita é que os grãos abrasivos penetrem na superfície da placa de abrasão de modo que parte dos grãos abrasivos permaneçam expostos, isto é, não penetrados. Além disso, ao serem captados, os grãos abrasivos podem se mover ligeiramente, causando lascamento localizado da superfície da peça de trabalho.

[0016] Como resultado da interação particular dos grãos abrasivos com a superfície da placa de abrasão e a superfície da peça de trabalho, a solução descrita abrada a superfície da peça de trabalho significativamente mais durante o mesmo tempo de abrasão do que com o método convencional.

[0017] Como um resultado adicional da interação particular dos grãos abrasivos com a superfície da placa de abrasão e a superfície da peça de trabalho, a solução descrita produz uma superfície mais uniforme para a peça de trabalho, desprovida de arranhões distintivos, do que um método convencional. Portanto, a superfície da peça de trabalho após o tratamento com a solução descrita é mais fácil de polir do que após o tratamento com um método convencional.

[0018] Como um resultado adicional da interação particular dos grãos

4 / 22 abrasivos com a superfície da placa de abrasão e a superfície da peça de trabalho, com a solução descrita é possível usar grãos abrasivos abundantemente disponíveis e acessíveis, como grãos de carboneto de silício. Além disso, tal uso de grãos abrasivos abundantemente disponíveis e acessíveis é possível sem a necessidade de afixar ou fixar os grãos abrasivos na superfície de um artigo abrasivo antes da abrasão.

[0019] Foi verificado que a solução descrita é particularmente eficaz com peças de trabalho cuja superfície compreende ou consiste em vidro temperado, e especialmente se a superfície da peça de trabalho compreende ou consiste em vidro quimicamente tratado, como vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™. Esse vidro é comumente usado em dispositivos eletrônicos, como telefones celulares, telefones inteligentes, tablets, aparelhos domésticos e visores automotivos e em telas sensíveis ao toque em várias outras aplicações.

[0020] Portanto, a solução descrita é particularmente útil e eficaz para abradar uma superfície de vidro, como um painel de vidro de um dispositivo eletrônico, como um telefone celular, telefone inteligente ou um computador tablet.

[0021] Assim, a solução descrita é útil e eficaz para recondicionar uma superfície de vidro, particularmente uma superfície de vidro temperado e especialmente uma superfície de vidro tratada quimicamente, compreendendo arranhões e/ou defeitos. Portanto, a solução descrita é útil e eficaz para recondicionar um painel de vidro de um dispositivo eletrônico, como um dispositivo móvel de segunda mão, cujo painel de vidro compreende arranhões e/ou defeitos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0022] A Figura 1 ilustra esquematicamente, de acordo com um exemplo, um aparelho de abrasão equipado com uma ferramenta abrasiva que compreende uma placa de abrasão de acordo com a solução descrita, vista de

5 / 22 um lado.

[0023] A Figura 2 ilustra esquematicamente, de acordo com um exemplo, uma ferramenta abrasiva que compreende um bloco de reforço e uma placa de abrasão de acordo com a solução descrita, mais uma peça de trabalho e grãos abrasivos em uma pasta fluida, vista de um lado.

[0024] A Figura 3a ilustra esquematicamente, de acordo com um exemplo, um bloco de reforço, visto de lado.

[0025] A Figura 3b ilustra esquematicamente, de acordo com outro exemplo, um bloco de reforço, visto de lado.

[0026] A Figura 4a ilustra esquematicamente, de acordo com um exemplo, uma placa de abrasão, vista de lado.

[0027] A Figura 4b ilustra esquematicamente, de acordo com outro exemplo, uma placa de abrasão, vista de lado.

[0028] A Figura 5 ilustra esquematicamente, de acordo com um exemplo, uma placa de abrasão de acordo com a solução descrita mais grãos abrasivos em contato com uma superfície da peça de trabalho, vista de um lado.

[0029] A Figura 6a ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura, um resultado de abrasão com um método convencional após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro virgem como ilustrada na Figura 6c, como visto diagonalmente acima.

[0030] A Figura 6b ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura, um resultado de abrasão com um exemplo do método de abrasão de acordo com a solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro virgem como ilustrada na Figura 6c, como visto diagonalmente acima.

[0031] A Figura 6c ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura, uma superfície de vidro virgem antes da abrasão, vista diagonalmente acima.

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[0032] A Figura 6d ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura, o resultado de abrasão da Figura 6b com maior ampliação, visto diagonalmente acima.

[0033] A Figura 7a ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura, a superfície de uma placa de abrasão de acordo com um exemplo da solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro virgem, como vista diagonalmente acima após girar a placa de modo que a superfície de abrasão fique voltada para cima.

[0034] A Figura 7b ilustra, com uma imagem de microscópio eletrônico de varredura e com maior ampliação do que na Figura 7a, a superfície de uma placa de abrasão de acordo com um exemplo da solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro virgem, como vista diagonalmente acima após virar a placa de modo que a superfície de abrasão fique voltada para cima. Nesse caso, a região mostrada mais superior da superfície da placa de abrasão não esteve em contato com a superfície da peça de trabalho, enquanto a região mostrada mais inferior esteve em contato.

[0035] As figuras destinam-se a ilustrar a ideia da solução descrita. Portanto, as figuras não estão necessariamente em escala ou sugerem um arranjo definido dos componentes do sistema.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0036] No texto, é feita referência às figuras com os seguintes números e denotações: 1 Grão abrasivo 2 Placa de abrasão 2S Superfície, da placa de abrasão 3 Peça de trabalho 3S Superfície, da peça de trabalho 4 Pasta fluida

7 / 22 5 Ferramenta abrasiva 6 Fenda 10 Bloco de reforço 11 Camada de reforço, do bloco de reforço 12 Camada de afixação, do bloco de reforço 13 Camada de amortecimento, do bloco de reforço 14 Aparelho de abrasão 21 Camada voltada para a peça de trabalho, da placa de abrasão 22 Camada de afixação, da placa de abrasão 23 Camada de reforço, da placa de abrasão FH Força horizontal Fv Força vertical h1 Altura, do grão abrasivo h2 Altura, da placa de abrasão h21 Altura, da camada voltada para a peça de trabalho, da placa de abrasão h22 Altura, da camada de afixação, da placa de abrasão h23 Altura, da camada de reforço, da placa de abrasão hp Profundidade de penetração, do grão abrasivo na placa de abrasão X, Y, Z Dimensões ortogonais na armação da placa de abrasão

[0037] Com referência à figura 1, a solução descrita se refere à abrasão da superfície 3S de uma peça de trabalho 3. De acordo com a solução descrita, tal abrasão é realizada com um aparelho de abrasão 14, que pode ser do tipo rotacional, do tipo orbital aleatório ou do tipo oscilante, ao qual o aparelho de abrasão 14 está afixado a uma placa de abrasão 2 por meio de um bloco de reforço 10 e também de acordo com o que é descrito abaixo.

[0038] Foi verificado que a solução descrita é particularmente eficaz

8 / 22 com peças de trabalho 3 que compreendem ou consistem em, ou pelo menos cuja superfície 3S compreende ou consiste em, vidro temperado e, especialmente, se a peça de trabalho 3 compreende ou consiste em, ou se pelo menos sua superfície 3S compreende ou consiste em vidro tratado quimicamente, como vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™. Esse vidro é comumente usado em dispositivos eletrônicos, como telefones celulares, telefones inteligentes, tablets, aparelhos domésticos e visores automotivos e em telas sensíveis ao toque em várias outras aplicações.

[0039] Portanto, a solução descrita é particularmente útil e eficaz para abradar uma superfície de vidro, como um painel de vidro de um dispositivo eletrônico, como um telefone celular, telefone inteligente ou um computador tablet.

[0040] Assim, a solução descrita é útil e eficaz para recondicionar uma superfície de vidro, particularmente uma superfície de vidro temperado e especialmente uma superfície de vidro tratada quimicamente, compreendendo arranhões e/ou defeitos. Portanto, a solução descrita é útil e eficaz para recondicionar um painel de vidro de um dispositivo eletrônico, como um dispositivo móvel de segunda mão, cujo painel de vidro compreende arranhões e/ou defeitos.

[0041] Depois da abrasão da superfície 3S da peça de trabalho 3 de acordo com a solução descrita, a peça de trabalho 3 pode ser adicionalmente tratada, por exemplo, polindo a superfície abradada 3S da peça de trabalho 3. Esse polimento pode ser realizado com um dispositivo de polimento e uma pasta fluida de polimento.

[0042] Agora com referência às figuras 1 e 2, a solução descrita compreende o provimento de uma peça de trabalho 3, um aparelho de abrasão com um bloco de reforço 10 configurado para receber uma placa de abrasão 2, uma placa de abrasão 2 afixável ao bloco de reforço 10 e pasta fluida 4 compreendendo grãos abrasivos 1. Para abrasão da superfície 3S de uma peça

9 / 22 de trabalho 3, a placa de abrasão 2 é afixada ao bloco de reforço 10, a pasta fluida 4 compreendendo grãos abrasivos 1 é provida entre a placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3, após o que o aparelho de abrasão 14 é operado para abradar a superfície 3S da peça de trabalho 3. De acordo com a solução descrita, e conforme elaborado mais detalhadamente abaixo, a placa de abrasão 2 compreende uma camada de metal ou polímero e os grãos abrasivos 1 têm uma dureza na escala de Moths maior que 5.

[0043] Agora com referência às figuras 4a e 4b, a placa de abrasão 2 de acordo com a solução descrita compreende uma camada voltada para a peça de trabalho 21, que fica voltada para a peça de trabalho 3 durante a abrasão, e uma camada de afixação 22 para afixar a placa de abrasão 2 ao bloco de reforço 10.

[0044] A camada de afixação 22 compreende meios de afixação para afixar a placa de abrasão 2 ao bloco de reforço 10. Esses elementos de afixação podem permitir a afixação mecânica ou adesiva. Vantajosamente, tal afixação permite a remoção e a reafixação. De acordo com um exemplo, tais elementos de afixação compreendem o tipo de fixação com fechos aderentes com a capacidade de reafixação conveniente. Em um exemplo, a camada de afixação 22 da placa de abrasão 2 pode compreender ganchos e a camada de afixação 12 do bloco de reforço 10 pode compreender laços, ou vice-versa. De acordo com outro exemplo, os meios de afixação podem ser baseados na adesão sensível à pressão, isto é, PSA. Em tal exemplo, a camada de afixação 22 da placa de abrasão 2 pode compreender adesivo sensível à pressão e a camada de afixação 12 do bloco de reforço 10 pode compreender uma superfície plana adaptada para adesão sensível à pressão, ou vice-versa.

[0045] De acordo com a solução descrita, a camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 compreende ou consiste em metal ou polímero. A camada voltada para a peça de trabalho 21 pode ter uma altura h21 de 5 µm a 2 mm, como 10 a 100 µm.

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[0046] A composição da camada voltada para a peça de trabalho 21 é importante para a obtenção dos resultados desejados e efeitos técnicos da solução descrita porque as propriedades da camada voltada para a peça de trabalho 21 influenciam significativamente a interação dinâmica entre os grãos abrasivos 1 e a superfície 3S da peça de trabalho 3, conforme será descrito abaixo com mais detalhes. Em particular, os grãos abrasivos 1 precisam ficar presos dentro da superfície inferior 2S da placa de abrasão 2 de tal maneira que os grãos abrasivos 1 ainda podem se mover ligeiramente enquanto são presos dentro da superfície inferior 2S da placa de abrasão, como será descrito abaixo com mais detalhes.

[0047] No caso da camada voltada para a peça de trabalho 21 compreendendo ou consistindo em metal, esse metal pode ser, por exemplo, cobre, zinco, latão ou alumínio. De acordo com um exemplo, a camada voltada para a peça de trabalho 21 consiste em cobre. De acordo com um exemplo mais específico, a camada voltada para a peça de trabalho 21 consiste em cobre e tem uma altura h21 de aproximadamente 0,02 a 0,05 mm.

[0048] No caso da camada voltada para a peça de trabalho 21 compreendendo ou consistindo em polímero, tal polímero pode ser, por exemplo, um único polímero, uma formulação de resina curável, uma mistura de dois ou mais polímeros ou um material compósito. De acordo com um exemplo, a camada voltada para a peça de trabalho 21 consiste em poliuretano, epóxi, polímeros olefínicos ou acrilato. De acordo com um exemplo mais específico, a camada voltada para a peça de trabalho 21 consiste em poliuretano e tem uma altura h21 de aproximadamente 0,25 a 1,00 mm.

[0049] Além da camada de afixação 22 e da camada voltada para a peça de trabalho 21, a placa de abrasão 2 pode opcionalmente compreender uma camada de reforço 23, em que a noção de “reforço” se refere à sua função de reforço e, portanto, de suporte da camada voltada para a peça de

11 / 22 trabalho 21. Com tal camada de reforço 23, a flexibilidade/rigidez e outras propriedades dinâmicas da placa de abrasão 2 podem ser controladas e ajustadas juntamente com a obtenção de uma altura total desejada 1¾ para a placa de abrasão 2.

[0050] Tal camada de reforço 23 pode compreender ou consistir em, por exemplo, tecido, espuma ou filme. De acordo com um exemplo, a camada de reforço 23 compreende um filme de poliéster. De acordo com um exemplo mais específico, a camada de reforço 23 compreende um filme de poliéster e tem uma altura h23 de aproximadamente 50 a 150 µm.

[0051] Agora com referência à figura 5, de acordo com a solução descrita, os grãos abrasivos 1 têm uma dureza na escala de Mohs maior que 5. Tal dureza leva à obtenção de resultados de abrasão desejados de acordo com a solução descrita, particularmente em abrasão de vidro, mais particularmente vidro temperado e especialmente vidro tratado quimicamente, como vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™.

[0052] Esses grãos abrasivos 1 podem compreender, por exemplo, carboneto de silício, óxido de alumínio, carboneto de boro, nitreto de boro cúbico, carboneto de tungstênio, diamante e/ou zircônia. De acordo com um exemplo específico, os grãos abrasivos 1 são grãos de carboneto de silício.

[0053] Esses grãos abrasivos 1 podem ter uma altura média h1 de aproximadamente 3 a 50 µm, em que a altura h1 se refere ao maior diâmetro de um grão abrasivo 1. Preferivelmente, os grãos abrasivos 1 têm uma distribuição estreita em termos de suas alturas h1.

[0054] No entanto, por causa das propriedades da placa de abrasão 2 de acordo com a solução descrita, a solução descrita tem o benefício de ser bastante robusta em termos de tolerar diferenças nas alturas h1 dos grãos de abrasão 1. Isso ocorre porque os grãos de abrasão podem penetrar, conforme efetuado pela força vertical Fv com a qual a placa de abrasão 2 é pressionada contra a peça de trabalho 3, em diferentes profundidades de penetração hp na

12 / 22 camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2. Ou seja, grãos abrasivos mais altos 1 – conhecidos na indústria como grãos ‘transportadores’ – podem penetrar mais profundamente na camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 do que grãos com uma altura menor h1. Portanto, tais grãos ‘transportadores’ mais altos não cortam consideravelmente mais profundamente na superfície 3S da peça de trabalho 3 durante a abrasão, resultando em uma superfície abradada mais uniforme de 3S para a peça de trabalho 3.

[0055] Agora com referência à figura 2, de acordo com a solução descrita, as partículas abrasivas 1 devem ser introduzidas no processo de abrasão, isto é, entre a placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3 a ser abradada, na pasta fluida 4. Em outras palavras, para abradar a superfície 3S da peça de trabalho 3, a pasta fluida 4 compreendendo grãos abrasivos 1 é provida entre a placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0056] Tal pasta fluida 4 pode compreender, por exemplo, água, grãos abrasivos 1, emulsificantes, modificadores de pH, cera, modificadores de superfície, óleo, solventes, glicerina e/ou modificadores de viscosidade. De acordo com um exemplo, a pasta fluida 4 compreende grãos 1, água, emulsificantes, cera, modificadores de superfície, óleo, solventes, glicerina e modificadores de viscosidade, de modo que os grãos abrasivos 1 representam 10 a 40% da pasta fluida 4 e os outros componentes líquidos representam 90 a 60% da pasta fluida 4.

[0057] Agora com referência às figuras 3a e 3b, o bloco de reforço 10 compreende uma camada de reforço 11 e uma camada de afixação 12. Opcionalmente, a camada de reforço pode compreender adicionalmente uma camada de amortecimento 13. De acordo com a solução descrita, durante a abrasão de uma peça de trabalho 3, a placa de abrasão 2 deve ser afixada a tal bloco de reforço 10. Correspondentemente, o bloco de reforço 10 deve ser

13 / 22 afixado a um aparelho de abrasão 14. Deve ser reconhecido que afixar um bloco de reforço 10 a um aparelho de abrasão 14 é bem conhecido na indústria e, portanto, essa questão não será tratada em detalhes aqui.

[0058] A camada de reforço 11 do bloco de reforço 10 deve prover suporte estrutural para a placa de abrasão 2 durante a abrasão. Portanto, o bloco de reforço 10 é preferivelmente substancialmente plano, pelo menos em termos de sua superfície voltada para a placa de abrasão 2. Além disso, no interesse de sua função de suporte, preferivelmente o bloco de reforço 10 é suficientemente duro, mas suficientemente flexível para permitir a conformidade apropriada da aplicação da placa de abrasão 2 aos contornos da superfície 3S da peça de trabalho 3 – se em uma determinada aplicação essa conformidade for desejada.

[0059] De acordo com um exemplo, o bloco de reforço 10 compreende borracha, elastômero de poliuretano e látex e tem uma flexibilidade de 10 a 40 na escala de dureza Shore A.

[0060] A camada de amortecimento opcional 13 do bloco de reforço 10 deve prover amortecimento, tal como amortecimento de impactos e vibração, entre a placa de abrasão 2 e o aparelho de abrasão 14. A camada de amortecimento 13 do bloco de reforço pode compreender uma espuma de elastômero de poliuretano, espuma de borracha, espuma de látex e/ou espuma de poliuretano. De acordo com um exemplo, a camada de amortecimento 13 compreende um elastômero de poliuretano espumado. De acordo com outro exemplo, a camada de amortecimento 13 compreende espuma de borracha.

[0061] A camada de afixação 12 do bloco de reforço permite afixar a placa de abrasão 2 ao bloco de reforço 10, de acordo com o que foi descrito acima. Assim, por meio da camada de afixação 12, o bloco de reforço 10 compreende meios de afixação para afixar a placa de abrasão 2 ao bloco de reforço 10, ou seja, à camada de afixação 12 do bloco de reforço 10.

[0062] Agora com referência à figura 1, de acordo com a solução

14 / 22 descrita, a abrasão da superfície 3S de uma peça de trabalho 3 deve ser feita com um aparelho de abrasão 14. Esse aparelho de abrasão pode ser do tipo rotacional, do tipo orbital aleatório ou do tipo oscilante.

[0063] No caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo rotacional, a placa de abrasão 2 – afixada ao aparelho de abrasão 14 através do bloco de reforço 10 – sofre movimento circular em torno da dimensão vertical, isto é, a dimensão Y, em torno de um eixo geométrico de rotação. Portanto – assumindo para clareza de expressão que o aparelho de abrasão 14 não é movido no plano X-Z – no caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo rotacional, uma partícula abrasiva 1 se deslocará, quando captada dentro da superfície 2S da placa de abrasão 2, ao longo de um trajeto circular em relação à superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0064] No caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo oscilante, a placa de abrasão 2 – afixada ao aparelho de abrasão 14 através do bloco de reforço 10 – sofre um movimento oscilatório no plano X-Z. A(s) direção(ões) de oscilação no plano X-Z dependem da(s) direção(ões) de oscilação efetuada pelo aparelho de abrasão 14, cuja oscilação pode ser, por exemplo, movimento linear para frente e para trás e/ou movimento orbital. No entanto – assumindo para clareza de expressão que o aparelho de abrasão 14 não é movido no plano X-Z – no caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo oscilante, uma partícula abrasiva 1 se deslocará, quando presa dentro da superfície 2S da placa de abrasão 2 , ao longo de um trajeto oscilante em relação à superfície 3S da peça de trabalho 3, em que o trajeto oscilante está de acordo com o que é descrito imediatamente acima. Como é conhecido na indústria, um aparelho de abrasão do tipo oscilante 14 tem, como uma de suas características, uma amplitude de oscilação ou curso (movimento para frente e para trás) ou um diâmetro de oscilação (movimento orbital), mais uma frequência de oscilação em oscilações por minuto. Tipicamente, essas amplitudes ou diâmetros de oscilação estão na faixa de 1 a 10 mm, e as

15 / 22 frequências de oscilação na faixa de 1.000 a 18.000 oscilações por minuto.

[0065] No caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo orbital aleatório, a placa de abrasão 2 – como afixada ao aparelho de abrasão 14 através do bloco de reforço 10 sofre tanto movimento orbital oscilante, como descrito acima, como também sofre movimento circular em torno da dimensão vertical, isto é, a dimensão Y, em torno de um eixo geométrico de rotação. Além disso, e como é bem conhecido na indústria, tipicamente a velocidade de rotação da placa de abrasão 2 em torno do seu eixo geométrico de rotação depende da força com a qual a placa de abrasão 2 – ou mais geralmente um artigo de abrasão – é pressionada contra a superfície 3S da peça de trabalho 3. Além disso, essa força pode ser temporalmente variável, especialmente na abrasão realizada manualmente. Portanto – assumindo para clareza de expressão que o aparelho de abrasão 14 não é movido no plano X-Z – no caso do aparelho de abrasão 14 ser do tipo orbital aleatório, uma partícula abrasiva 1 se deslocará, quando captada dentro da superfície 2S da placa de abrasão 2, ao longo de um trajeto orbital aleatório em relação à superfície 3S da peça de trabalho 3. Tipicamente, os aparelhos de abrasão orbital aleatórios 14 têm diâmetros de oscilação na faixa de 1 a 10 mm e frequências de oscilação na faixa de 1.000 a 18.000 oscilações por minuto, com a rotação do artigo de abrasão em torno de seu eixo geométrico de rotação dependendo da força de abrasão, mas em uma situação típica de uso na faixa de 0 a 1000 revoluções por minuto.

[0066] Tal aparelho de abrasão 14 pode ser, por exemplo, alimentado eletricamente, alimentado por bateria ou alimentado por ar comprimido.

[0067] Tal aparelho de abrasão 14 pode ser, por exemplo, operado manualmente ou operado roboticamente.

[0068] De acordo com um exemplo, o aparelho de abrasão 14 é alimentado por bateria e operado manualmente. Tal configuração é vantajosa para a abrasão conveniente de pequenos arranhões ou defeitos localizados em

16 / 22 superfícies grandes e/ou instaladas de maneira imóvel, tais como superfícies de vidro grandes e/ou instaladas de maneira imóvel.

[0069] De acordo com outro exemplo, o aparelho de abrasão 14 é alimentado eletricamente e operado por robôs. Tal configuração é vantajosa para a abrasão serializada eficiente de superfícies de vidro pequenas ou relativamente pequenas, como painéis de vidro de dispositivos eletrônicos. Um exemplo de tal aplicação é o recondicionamento em escala industrial de telas de telefones celulares ou outros painéis de vidro de telefones celulares.

[0070] Em ambos os exemplos mencionados acima, é possível que apenas uma porção da área superficial total da superfície 3S da peça de trabalho 3 possa ser abradada, com o resto da área superficial total da superfície 3S da peça de trabalho 3 deixado sem abrasão. Tal procedimento é particularmente benéfico, por exemplo, ao remover localmente arranhões de uma peça maior 3, como um painel de vidro, em que não há necessidade de abrasão de toda a área de superfície total da superfície 3S da peça de trabalho

3.

[0071] A Figura 5 ilustra esquematicamente o comportamento dinâmico localizado dos grãos de abrasão 1, na pasta fluida 4, com a superfície 3S da peça de trabalho 3 e a placa de abrasão 2, cujo comportamento é importante para provocar os efeitos técnicos e benefícios da solução descrita.

[0072] Antes de iniciar a abrasão da peça de trabalho 3 – e se necessário durante a abrasão –, a pasta fluida 4 compreendendo grãos abrasivos 1, de acordo com o que é descrito acima, é provida entre a placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0073] Por causa das propriedades da placa de abrasão 2 e dos grãos abrasivos 1 – em consistência com o que é descrito acima –, uma vez que a abrasão tenha começado, os grãos abrasivos 1 tendem a ficar presos dentro da camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2,

17 / 22 nomeadamente dentro da superfície 2S da placa de abrasão 2, cuja superfície 2S está voltada para a superfície 3S da peça de trabalho 3. Deve-se observar que, para clareza ilustrativa, na figura 5, apenas a camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 e apenas a superfície 3S da peça de trabalho 3 são ilustradas.

[0074] Além disso, como um local de captação na superfície 2S da placa de abrasão 2 pode captar apenas um grão abrasivo 1 de cada vez, os grãos abrasivos soltos 1 entre a superfície 2S da placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3 tendem a permanecer móveis até ficarem captados dentro de um local de captação vazio na superfície 2S da placa de abrasão 2. Portanto, de acordo com a solução descrita, a superfície 2S tem, em termos práticos, uma camada de grãos abrasivos 1 em contato com a superfície 3S da peça de trabalho 3, permitindo uma alta pressão de abrasão específica de grão contra a superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0075] Por causa das propriedades da placa de abrasão 2, e especialmente de sua camada voltada para a peça de trabalho 21, e os grãos abrasivos 1 – em consistência com o que é descrito acima – a captação dos grãos abrasivos 1 é tal que: – como efetuado pela força vertical Fv com a qual a placa de abrasão 2 é pressionada contra a peça de trabalho 3, os grãos abrasivos 1 penetram na superfície 2S da placa de abrasão 2 de modo que parte dos grãos abrasivos 1 permanecem expostos, isto é, não penetrados, na superfície 3S da peça de trabalho, – grãos abrasivos mais altos ‘transportadores’ 1 – como o grão abrasivo 1 ilustrado esquematicamente mais à esquerda na figura 5 – com maior altura h1, na verdade, nesse caso, maior altura vertical h1, penetram mais profundamente, isto é, têm maior profundidade de penetração hp que grãos abrasivos menores 1 porque os grãos abrasivos mais altos 1 experimentam maior pressão específica do grão até que sua altura exposta

18 / 22 seja aproximadamente igual à altura exposta média de todos os outros grãos abrasivos 1 entre a placa de abrasão 1 e a superfície 3S da peça de trabalho 3, – os grãos abrasivos captados 1 podem, ao serem captados, se mover – conforme indicado pelas setas na figura 5 – isto é, mover-se lateralmente no plano X-Z e/ou girar dentro de seu local geral de captação, e – alguns grãos abrasivos captados 1 podem se soltar de seu local de captação, se deslocar por algum tempo entre a superfície 2S da placa de abrasão e a superfície 3S da peça de trabalho 3 antes de serem captados novamente.

[0076] A figura 7a apresenta uma imagem de microscópio eletrônico de varredura (SEM) da superfície 2S de uma placa de abrasão 2 de acordo com a solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro virgem, vista diagonalmente de cima após girar a placa de abrasão 2 de modo que a superfície de abrasão 2S fique voltada para cima. Nesse caso particular ilustrado na figura 7a, a camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 é cobre, o aparelho de abrasão 14 usado para abrasão é do tipo orbital aleatório e a superfície do vidro é vidro Dragontrail™. Como pode ser visto na imagem, os grãos abrasivos 1 penetraram na superfície 2S da placa de abrasão 2 de modo que parte dos grãos abrasivos 1 permaneçam expostos, isto é, não penetrados.

[0077] A figura 7b apresenta uma imagem de microscópio eletrônico de varredura (SEM) mais ampliada da superfície 2S de uma placa de abrasão 2 de acordo com a solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro temperado virgem, vista diagonalmente de cima após girar a placa de abrasão 2 de modo que a superfície de abrasão 2S fique voltada para cima. Nesse caso particular ilustrado na figura 7b, a camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 é cobre, o aparelho de abrasão 14 usado para abrasão é do tipo orbital aleatório e a superfície do vidro é vidro Dragontrail™. Especificamente, na figura 7b é mostrada aquela porção da

19 / 22 superfície 2S da placa de abrasão 2 na qual a borda da superfície 3S da peça de trabalho 3 residiu durante a abrasão. Nomeadamente, como pode ser visto na figura 7b, a região mostrada mais acima da superfície de abrasão 2S não esteve em contato com a superfície 3S da peça de trabalho 3, enquanto a região mostrada mais abaixo da superfície de abrasão 2S esteve em contato com a superfície 3S da peça de trabalho 3. Na figura 7b, o formato e os contornos das fendas 6 ilustram a residência bastante plástica – em relação ao fenômeno de movimentação conforme observado acima – dos grãos abrasivos 1 em seus locais gerais de captação, isto é, as fendas 6.

[0078] Especialmente porque os grãos abrasivos captados 1 podem, enquanto captados, se mover levemente conforme descrito acima, esses grãos abrasivos captados 1 provocam lascamento localizado da superfície 3S da peça de trabalho 3. Isso ocorre porque os grãos abrasivos 1, em comparação com artigos abrasivos nos quais os grãos abrasivos são substancialmente afixados de forma rígida a um substrato, engatam na solução descrita substancialmente menos na interação do tipo arranhão com a superfície 3S da peça de trabalho 3 e, em vez disso, engatam substancialmente mais na interação do tipo prensagem e laminação – isto é, lascamento – com a superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0079] Tal interação do tipo prensagem e laminação – isto é, lascamento – dos grãos abrasivos 1 com a superfície 3S da peça de trabalho 3 em comparação com um artigo abrasivo convencional com partículas abrasivas rigidamente fixadas é ilustrada de uma maneira comparativa nas figuras 6a (artigo abrasivo convencional) e 6b (solução descrita), em que as figuras 6a e 6b têm a mesma ampliação.

[0080] A figura 6a apresenta uma imagem de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um resultado de abrasão com um método de abrasão convencional com partículas abrasivas rigidamente fixadas, após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro Dragontrail™ virgem 3S, conforme

20 / 22 ilustrado na Figura 6c, como vista diagonalmente de cima. O aparelho de abrasão 14 usado para abrasão é do tipo orbital aleatório, a força vertical Fv é 1,25 N/cm2, a abrasão é realizada na presença de água, e o artigo de abrasão é um disco de abrasão convencional com partículas abrasivas rigidamente fixadas.

[0081] A figura 6b apresenta uma imagem de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um resultado de abrasão com o método de abrasão de acordo com a solução descrita após 10 segundos de abrasão de uma superfície de vidro Dragontrail™ virgem 3S conforme ilustrado na Figura 6c, vista diagonalmente de cima. A camada voltada para a peça de trabalho 21 da placa de abrasão 2 é cobre, os grãos abrasivos 1 são grãos de carboneto de silício com uma altura média h1 de 15 µm e o aparelho de abrasão 14 usado para abrasão é do tipo orbital aleatório e é o mesmo aparelho de abrasão 14 como no caso da figura 6a. A força vertical Fv é 1,25 N/cm2 e a abrasão é realizada na presença de pasta fluida 4 compreendendo água e aditivos como descrito acima.

[0082] Como pode ser observado comparando as figuras 6a e 6b, a solução descrita lasca a superfície 3S da peça de trabalho 3 – no caso ilustrado de vidro Dragontrail™ – enquanto a abrasão com um artigo abrasivo convencional com grãos abrasivos rigidamente fixados arranha a superfície 3S da peça de trabalho 3.

[0083] Tal lascamento da superfície 3S da peça de trabalho 3 pela solução descrita pode ser evidenciado com maior clareza na figura 6d, que apresenta a superfície 3S da peça de trabalho 3 ilustrada na figura 6b com maior ampliação, e em que a superfície lascada 3S da peça de trabalho 3 é claramente visível.

[0084] Além disso, como também pode ser observado comparando as figuras 6a e 6b, a solução descrita abrada a superfície 3S da peça de trabalho 3 – no caso ilustrado de vidro Dragontrail™ – significativamente mais durante

21 / 22 o mesmo tempo de abrasão do que com um artigo abrasivo convencional com grãos abrasivos rigidamente fixados. Portanto, a solução descrita é, em relação à abrasão, isto é, remoção de material da superfície 3S da peça de trabalho 3, significativamente mais rápida do que o método convencional baseado em um artigo abrasivo com grãos abrasivos rigidamente fixados.

[0085] Ainda além disso, como pode ser observado comparando as figuras 6a e 6b, a solução descrita produz uma superfície 3S mais uniforme para a peça de trabalho 3 sem arranhões distintos – no caso ilustrado de vidro Dragontrail™ – do que o método convencional baseado em um artigo abrasivo com grãos abrasivos rigidamente fixados. Portanto, a superfície 3S da peça de trabalho 3 após o tratamento com a solução descrita é mais fácil de polir do que após o tratamento com um método convencional baseado em um artigo abrasivo com grãos abrasivos rigidamente fixados.

[0086] Tais benefícios mencionados acima da solução descrita derivam das propriedades da placa de abrasão 2 e, especialmente, de sua camada voltada para a peça de trabalho 21, como descrito acima e a interação consequente entre a superfície 2S da placa de abrasão 2, os grãos abrasivos 1 e a superfície 3S da peça de trabalho 3 – incluindo o comportamento de movimentação dos grãos abrasivos 1, conforme descrito acima.

[0087] Além disso, devido à interação mencionada acima dos grãos abrasivos 1 com a superfície 2S da placa de abrasão 2 e a superfície 3S da peça de trabalho 3, com a solução descrita, é possível usar grãos abrasivos 1 abundantemente disponíveis e acessíveis, tais como grãos de carboneto de silício, e sem a necessidade de afixar ou fixar os grãos abrasivos 1 na superfície de um artigo abrasivo antes da abrasão.

[0088] Um bloco de abrasão, por exemplo uma placa de abrasão ou uma camada voltada para a peça de trabalho, pode compreender diferentes padrões de superfície. Os padrões podem incluir formações de teia de aranha, padrões em espiral, padrão filotático e/ou qualquer padrão de rotação não

22 / 22 uniforme controlado em torno do centro do bloco. Isso pode permitir um processo de abrasão mais dinâmico e uniforme.

[0089] Os exemplos descritos acima pretendem explicar a ideia geral da solução descrita. Portanto, esses exemplos não devem ser tomados como exaustivos das maneiras pelas quais a ideia geral da solução descrita pode ser implementada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para abradar a superfície (3S) de uma peça de trabalho (3), caracterizado pelo fato de que compreende: - prover • uma peça de trabalho (3), • um aparelho de abrasão (14) com um bloco de reforço (10) configurado para receber uma placa de abrasão (2), • uma placa de abrasão (2) afixável ao bloco de reforço (10) e • pasta fluida (4) compreendendo grãos abrasivos (1); - afixar a placa de abrasão (2) ao bloco de reforço (10); - prover a pasta fluida (4) compreendendo grãos abrasivos (1) entre a placa de abrasão (2) e a superfície (3S) da peça de trabalho (3); e - operar o aparelho de abrasão (14) para abradar a superfície (3S) da peça de trabalho (3); em que - a placa de abrasão (2) compreende uma camada voltada para a peça de trabalho (21), cuja camada voltada para a peça de trabalho (21) está voltada para a superfície (3S) da peça de trabalho (3) e consiste em metal e - os grãos abrasivos (1 ) têm uma dureza na escala de Mohs maior que 5.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de abrasão (14) é do tipo rotacional, do tipo orbital aleatório ou do tipo oscilante.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada voltada para a peça de trabalho (21) tem uma altura h21 de 5 µm a 2 mm, preferivelmente 10 a 100 µm.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada voltada para a peça de trabalho (21) compreende metal macio, como cobre, zinco, latão ou alumínio.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada voltada para a peça de trabalho (21) consiste em cobre.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada voltada para a peça de trabalho (21) consiste em cobre e tem uma altura h21 de 0,02 a 0,05 mm.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os grãos abrasivos (1) compreendem carboneto de silício, óxido de alumínio, carboneto de boro, nitreto de boro cúbico, carboneto de tungstênio, diamante e/ou zircônia.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os grãos abrasivos (1) são grãos de carboneto de silício.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os grãos abrasivos têm uma altura média h1 de 3 a 50 µm, em que a altura h1 se refere ao maior diâmetro de um grão abrasivo.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida (4) compreende água, grãos abrasivos, emulsificantes, modificadores de pH, cera, modificadores de tensão superficial, óleo, solventes, glicerina e/ou modificadores de viscosidade de modo que os grãos abrasivos 1 representem 10 a 40% da pasta fluida 4 e os outros componentes representem 90 a 60% da pasta fluida 4.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o bloco de reforço (10) - compreende uma borracha, poliuretano e/ou látex e - tem uma flexibilidade de 10 a 40 na escala de dureza Shore A.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a superfície (3S) da peça de trabalho (3) compreende vidro temperado.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a superfície (3S) da peça de trabalho (3) consiste em vidro temperado.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a superfície (3S) da peça de trabalho (3) compreende vidro quimicamente tratado, como vidro Gorilla™ ou vidro Dragontrail™.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que apenas uma porção da área de superfície total da superfície (3S) da peça de trabalho (3) é abradada, com o resto da área de superfície total da superfície (3S) da peça de trabalho (3) deixada sem abrasão.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende subsequentemente: - polir a superfície abradada (3S) da peça de trabalho (3) usando um dispositivo de polimento e uma pasta fluida de polimento.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os grãos abrasivos (1) penetram, como efetuado por uma força vertical Fv com a qual a placa de abrasão (2) é pressionada contra a peça de trabalho (3), em diferentes profundidades de penetração (hp) na camada voltada para a peça de trabalho (21) da placa de abrasão (2).

18. Aplicação do método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ser para recondicionar uma superfície de vidro compreendendo arranhões e/ou defeitos.

19. Aplicação do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de ser para recondicionar um painel de vidro de um dispositivo eletrônico, como um dispositivo móvel de segunda mão, cujo painel de vidro compreende arranhões e/ou defeitos.

20. Peça de trabalho (13), caracterizada pelo fato de que sua superfície (3S) é pelo menos parcialmente abradada com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.