清遠(yuǎn)拋光布輪常見拋光方法和過程

　　清遠(yuǎn)拋光布輪常見拋光方法和過程

　　塑膠模具拋光工藝分類

　　為了讓塑膠件在生產(chǎn)的時(shí)候能夠順利脫模，并且表面有光澤，因此塑膠模具一般都要進(jìn)行拋光。要想使模具獲得完美的拋光效果，除了需要準(zhǔn)備好高質(zhì)量的油石、砂紙和鉆石研磨膏，還需要嚴(yán)格按照嚴(yán)格的流程來進(jìn)行拋光，下面就是模具拋光的過程，主要有粗拋、半精拋以及精拋這三個(gè)步驟。

　　塑膠模具鏡面拋光的標(biāo)準(zhǔn)分為A1、A2、A3、A4四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。不同標(biāo)準(zhǔn)拋光出來的效果也會(huì)有所不同。塑料模具的外觀越是光滑細(xì)膩，那么對于塑料模具鏡面拋光的要求就更高，這是因?yàn)樗苣z模具鏡面拋光產(chǎn)生一點(diǎn)瑕疵都會(huì)影響到整個(gè)產(chǎn)品的外觀，從而使整個(gè)產(chǎn)品達(dá)不到出貨的彼岸準(zhǔn)要求。

　　【一】、拋光方法

　　目前常用的拋光方法有以下幾種：

　　1:機(jī)械拋光的一般過程

　　1、粗拋

　　經(jīng)銑、電火花、磨等工藝后的表面可以選擇轉(zhuǎn)速在35 000-40 000 rpm的旋轉(zhuǎn)表面拋光機(jī)或超聲波研磨機(jī)進(jìn)行拋光。常用的方法有利用直徑Φ3mm、WA # 400的輪子去除白色電火花層。然后是手工油石研磨，條狀油石加潤滑劑或冷卻劑。一般的使用順序?yàn)?180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000.許多模具制造商為了節(jié)約時(shí)間而選擇從#400開始。

　　2、半精拋

　　半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500.實(shí)際上#1500砂紙只用適于淬硬的模具鋼(52HRC以上)，而不適用于預(yù)硬鋼，因?yàn)檫@樣可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)硬鋼件表面燒傷。

　　3、精拋

　　精拋主要使用鉆石研磨膏。若用拋光布輪混合鉆石研磨粉或研磨膏進(jìn)行研磨的話，則通常的研磨順序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的鉆石研磨膏和拋光布輪可用來去除#1200和#1500號砂紙留下的發(fā)狀磨痕。接著用粘氈和鉆石研磨膏進(jìn)行拋光，順序?yàn)?μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。精度要求在1μm以上(包括1μm)的拋光工藝在模具加工車間中一個(gè)清潔的拋光室內(nèi)即可進(jìn)行。若進(jìn)行更加精密的拋光則必需一個(gè)**潔凈的空間?；覊m、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報(bào)廢數(shù)個(gè)小時(shí)工作后得到的高精密拋光表面。

　　塑膠模具拋光工藝分類

　　【二】、機(jī)械拋光中要注意的問題:

　　1 人工拋光

　　1、用砂紙拋光需要利用軟的木棒或竹棒。在拋光圓面或球面時(shí)，使用軟木棒可更好的配合圓面和球面的弧度。而較硬的木條像櫻桃木，則更適用于平整表面的拋光。修整木條的末端使其能與鋼件表面形狀保持吻合，這樣可以避免木條(或竹條)的銳角接觸鋼件表面而造成較深的劃痕。

　　2、當(dāng)換用不同型號的砂紙時(shí)，拋光方向應(yīng)變換45°~ 90°，這樣前一種型號砂紙拋光后留下的條紋陰影即可分辨出來。在換不同型號砂紙之前，必須用100%純棉花沾取酒精之類的清潔液對拋光表面進(jìn)行仔細(xì)的擦拭，因?yàn)橐活w很小的沙礫留在表面都會(huì)毀壞接下去的整個(gè)拋光工作。從砂紙拋光換成鉆石研磨膏拋光時(shí)，這個(gè)清潔過程同樣重要。在拋光繼續(xù)進(jìn)行之前，所有顆粒和煤油都必須被完全清潔干凈。

　　3、為了避免擦傷和燒傷工件表面，在用#1200和#1500砂紙進(jìn)行拋光時(shí)必須特別小心。因而有必要加載一個(gè)輕載荷以及采用兩步拋光法對表面進(jìn)行拋光。用每一種型號的砂紙進(jìn)行拋光時(shí)都應(yīng)沿兩個(gè)不同方向進(jìn)行兩次拋光，兩個(gè)方向之間每次轉(zhuǎn)動(dòng)45°~ 90°。

　　2 化學(xué)拋光

　　化學(xué)拋光是在特定的溶液中對零件進(jìn)行浸蝕整平的過程。化學(xué)拋光設(shè)備簡單，可以處理形狀比較復(fù)雜的零件。

　　化學(xué)拋光是讓材料在化學(xué)介質(zhì)中表面微觀凸出的部分較凹部分優(yōu)先溶解，從而得到平滑面。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是不需復(fù)雜設(shè)備，可以拋光形狀復(fù)雜的工件，可以同時(shí)拋光很多工件，效率高?；瘜W(xué)拋光的核心問題是拋光液的配制?；瘜W(xué)拋光得到的表面粗糙度一般為數(shù)10μm。

　　3 電解拋光

　　電解拋光，是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到電解槽中，通以直流電離反應(yīng)而產(chǎn)生有選擇性的陽極溶解，從而達(dá)到工件表面除去細(xì)微毛刺和光亮度增大的效果。

　　該理論主要為:工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面，這種黏膜在凸起處較薄，凹處較厚，因凸起處電流密度高而溶解快，隨黏膜流動(dòng)，凹凸不斷變化，粗糙表面逐漸被整平的過程。

　　工件作為陽極接直流電源的正極。用鉛﹑不銹鋼等耐電解液腐蝕的導(dǎo)電材料作為陰極﹐接直流電源的負(fù)極。兩者相距一定距離浸入電解液(一般以硫酸﹑磷酸為基本成分)中﹐在一定溫度﹑電壓和電流密度(一般低于1安/厘米2 )下﹐通電一定時(shí)間(一般為幾十秒到幾分)﹐工件表面上的微小凸起部分便首先溶解﹐而逐漸變成平滑光亮的表面。

　　塑膠模具拋光工藝分類

　　電化學(xué)拋光過程分為兩步：

　　(1)宏觀整平 溶解產(chǎn)物向電解液中擴(kuò)散，材料表面幾何粗糙下降，Ra>1μm。

　　(2)微光平整 陽極極化，表面光亮度提高，Ra<1μm。

　　4 超聲波拋光

　　超聲波模具拋光機(jī)拋光的過程其實(shí)是一個(gè)由電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程，主要由超聲波主機(jī)控器將超聲波電信號經(jīng)功率放大器處理后輸出到超聲波換能器工作手柄上，超聲波換能器工作手柄再將超聲波電信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)20KHZ以上的高能高速機(jī)械振動(dòng)，最后經(jīng)變手柄前端的變幅桿傳遞到工具頭的未端，并帶動(dòng)工具頭上的研磨材料懸浮液以第秒20000次以上的速度高速?zèng)_擊被拋光工件的表面，從而快速達(dá)到鏡面效果

　　(1)電脈沖與超聲波復(fù)合拋光功能，適用于線切割或電火花等加工后表面較粗糙的金屬表面整形及精拋光。

　　(2) 花紋功能，可能在金屬表面做出類似于噴砂的砂紋效果，粗細(xì)可調(diào)。

　　(3)金屬強(qiáng)化，可以提高金屬表面的硬度和提高摩擦力，可以防止沖件過程中的跳屑現(xiàn)象。

　　模具去料紋，可以去除由于材料問題或拋光過程中產(chǎn)生的模具料紋，麻點(diǎn)等。1、加工后表面粗糙度:

　　2、超聲波頻率:26-35KHz/26-31KHz

　　3、電火花高電平時(shí)間:火花時(shí)0.8μs-15μs;花紋和強(qiáng)化時(shí)1-99μs

　　4、工作電壓:單相220V ±15% 50Hz **功率:300W/180W

　　5、控制器尺寸:330×165×200 mm

　　6、 控制器重量:7Kg/6Kg

　　5 流體拋光

　　流體拋光是依靠高速流動(dòng)的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達(dá)到拋光的目的。常用方法有：磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動(dòng)力研磨等。流體動(dòng)力研磨是由液壓驅(qū)動(dòng)，使攜帶磨粒的液體介質(zhì)高速往復(fù)流過工件表面。介質(zhì)主要采用在較低壓力下流過性好的特殊化合物(聚合物狀物質(zhì))并摻上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。

　　6 磁研磨拋光

　　磁力研磨是利用磁場作用進(jìn)行研磨加工的新方法，它能高效、快速地對各種材料、尺寸和結(jié)構(gòu)的零件進(jìn)行超精密加工，是一種投資少、效率高、用途廣、質(zhì)量好的研磨加工方法。

　?、俅判愿?dòng)研磨。

　　它是通過在磁場作用下形成的磁流體(由磁性顆粒、表面活性劑和液相載體如水、油組成)使懸浮其中的非磁性磨料在磁流體的活動(dòng)和浮動(dòng)作用下壓向旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行研磨及拋光，從而進(jìn)步精整加工的質(zhì)量和效率。它可以獲得Ra≤0.01μm的無變質(zhì)層加工表面，并能研拋表面外形復(fù)雜的工件。

　　該加工工藝起源于20世紀(jì)40年代的美國，經(jīng)過不斷地對其工藝及設(shè)備的拓展和完善，并應(yīng)用有限元法模擬磁性拋光過程，分析磁流體及磨粒在磁感應(yīng)下的運(yùn)動(dòng)特性，大大地推動(dòng)了這項(xiàng)工藝的發(fā)展的應(yīng)用。

　?、诖判阅チ系拇帕ρ心?。

　　其原理圖如圖4所示。磁力研磨時(shí)，工件放人由兩磁極形成的磁場中，在工件和磁極的間隙中放人磁性磨料。在磁場力的作用下，磨料沿磁力線方向整潔排列，形成一只柔軟且具有一定剛性的“磁研磨刷”。當(dāng)工件在磁場中旋轉(zhuǎn)并作軸向振動(dòng)時(shí)，工件與磨料發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，“磨料刷”就對工件表面進(jìn)行研磨加工。

　　7 浮動(dòng)研磨拋光

　　浮動(dòng)研磨拋光的加工原理圖如圖3所示。它利用流體力學(xué)原理使拋光器與工件浮離，在拋光器的工件表面工做出了若干楔槽，當(dāng)拋光器高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于油楔的動(dòng)壓作用使工件或拋光器浮起，其間的磨粒就對工件表面進(jìn)行拋光。浮動(dòng)拋光能夠加工出平面度很高的工件表面，沒有端面塌邊及變形缺陷。浮動(dòng)拋光可以用于計(jì)算機(jī)磁頭磁隙面。光學(xué)零件及功能陶瓷材料基片的超精密加工，通過選擇合適的拋光液和化學(xué)添加劑可防止出現(xiàn)晶界差，即使是多晶體材料也能獲得表面粗糙度為Ra0.002μm的表面。使用極軟的石墨和溶于水的UF來拋光很硬的藍(lán)寶石{0001}面，其表面粗糙度可達(dá)到Ra0.00008μm。采用浮動(dòng)研磨拋光，不需使用夾具，端面塌邊半徑可小至0.01μm。經(jīng)過浮動(dòng)研磨拋光的表面具有良好的結(jié)晶特性，同時(shí)加工表面沒有殘余壓力。

　　【二】機(jī)械拋光基本方法

　　在塑料模具加工中所說的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同，嚴(yán)格來說，模具的拋光應(yīng)該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。表面拋光一般只要求獲得光亮的表面即可。

　　鏡面加工的標(biāo)準(zhǔn)分為四級：

　　AO=Ra0.008μm，

　　A1=Ra0.016μm，

　　A3=Ra0.032μm，

　　A4=Ra0.063μm，

　　由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度，而化學(xué)拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質(zhì)量又達(dá)不到要求，所以精密模具的鏡面加工還是以機(jī)械拋光為主。

　　1 機(jī)械拋光基本程序

　　要想獲得高質(zhì)量的拋光效果，最重要的是要具備有高質(zhì)量的油石、砂紙和鉆石研磨膏等拋光工具和輔助品。而拋光程序的選擇取決于前期加工后的表面狀況，如機(jī)械加工、電火花加工，磨加工等等。

　　機(jī)械拋光中要注意的問題 用砂紙拋光應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)用砂紙拋光需要利用軟的木棒或竹棒。在拋光圓面或球面時(shí)，使用軟木棒可更好的配合圓面和球面的弧度。而較硬的木條像櫻桃木，則更適用于平整表面的拋光。修整木條的末端使其能與鋼件表面形狀保持吻合，這樣可以避免木條(或竹條)的銳角接觸鋼件表面而造成較深的劃痕。

　　(2)當(dāng)換用不同型號的砂紙時(shí)，拋光方向應(yīng)變換45°~ 90°，這樣前一種型號砂紙拋光后留下的條紋陰影即可分辨出來。在換不同型號砂紙之前，必須用100%純棉花沾取酒精之類的清潔液對拋光表面進(jìn)行仔細(xì)的擦拭，因?yàn)橐活w很小的沙礫留在表面都會(huì)毀壞接下去的整個(gè)拋光工作。從砂紙拋光換成鉆石研磨膏拋光時(shí)，這個(gè)清潔過程同樣重要。在拋光繼續(xù)進(jìn)行之前，所有顆粒和煤油都必須被完全清潔干凈。

　　(3)為了避免擦傷和燒傷工件表面，在用#1200和#1500砂紙進(jìn)行拋光時(shí)必須特別小心。因而有必要加載一個(gè)輕載荷以及采用兩步拋光法對表面進(jìn)行拋光。用每一種型號的砂紙進(jìn)行拋光時(shí)都應(yīng)沿兩個(gè)不同方向進(jìn)行兩次拋光，兩個(gè)方向之間每次轉(zhuǎn)動(dòng)45°~ 90°。

　　鉆石研磨拋光應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)這種拋光必須盡量在較輕的壓力下進(jìn)行特別是拋光預(yù)硬鋼件和用細(xì)研磨膏拋光時(shí)。在用#8000研磨膏拋光時(shí)，常用載荷為100~200g/cm2，但要保持此載荷的精準(zhǔn)度很難做到。為了更容易做到這一點(diǎn)，可以在木條上做一個(gè)薄且窄的手柄，比如加一銅片;或者在竹條上切去一部分而使其更加柔軟。這樣可以幫助控制拋光壓力，以確保模具表面壓力不會(huì)過高。

　　(2)當(dāng)使用鉆石研磨拋光時(shí)，不僅是工作表面要求潔凈，工作者的雙手也必須仔細(xì)清潔。

　　(3)每次拋光時(shí)間不應(yīng)過長，時(shí)間越短，效果越好。如果拋光過程進(jìn)行得過長將會(huì)造成“橘皮”和“點(diǎn)蝕”。

　　(4)為獲得高質(zhì)量的拋光效果，容易發(fā)熱的拋光方法和工具都應(yīng)避免。比如：拋光輪拋光，拋光輪產(chǎn)生的熱量會(huì)很容易造成“橘皮”。

　　(5)當(dāng)拋光過程停止時(shí)，保證工件表面潔凈和仔細(xì)去除所有研磨劑和潤滑劑非常重要，隨后應(yīng)在表面噴淋一層模具防銹涂層。

　　影響模具拋光質(zhì)量的因素

　　由于機(jī)械拋光主要還是靠人工完成，所以拋光技術(shù)目前還是影響拋光質(zhì)量的主要原因。

　　除此之外，還與模具材料、拋光前的表面狀況、熱處理工藝等有關(guān)。

　　優(yōu)質(zhì)的鋼材是獲得良好拋光質(zhì)量的前提條件，如果鋼材表面硬度不均或特性上有差異，往往會(huì)產(chǎn)生拋光困難。鋼材中的各種夾雜物和氣孔都不利于拋光。

　　3.1 不同硬度對拋光工藝的影響 硬度增高使研磨的困難增大，但拋光后的粗糙度減小。由于硬度的增高，要達(dá)到較低的粗糙度所需的拋光時(shí)間相應(yīng)增長。同時(shí)硬度增高，拋光過度的可能性相應(yīng)減少。

　　3.2 工件表面狀況對拋光工藝的影響 鋼材在切削機(jī)械加工的破碎過程中，表層會(huì)因熱量、內(nèi)應(yīng)力或其他因素而損壞，切削參數(shù)不當(dāng)會(huì)影響拋光效果。電火花加工后的表面比普通機(jī)械加工或熱處理后的表面更難研磨，因此電火花加工結(jié)束前應(yīng)采用精規(guī)準(zhǔn)電火花修整，否則表面會(huì)形成硬化薄層。如果電火花精修規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，熱影響層的深度**可達(dá)0.4mm。

　　硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須去除。因此**增加一道粗磨加工，徹底清除損壞表面層，構(gòu)成一片平均粗糙的金屬面，為拋光加工提供一個(gè)良好基礎(chǔ)。

　　而對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)來說，只需將你所需要產(chǎn)品表面的光澤度要求跟模具廠強(qiáng)調(diào)即可。