Process och tekniker för formpolering
Polering är ett avgörande och sista steg i formtillverkningen. Eftersom plastprodukter används i allt större utsträckning i olika industrier ställs även högre estetiska krav. Därför måste kvaliteten på ytpolering av plastformhåligheter också förbättras i enlighet med detta. Formar som kräver spegelfinish eller hög-blanka ytor kräver ännu finare ytråhet, vilket höjer standarden för polerarbete.
Polering förbättrar inte bara komponenternas utseende utan förbättrar också korrosions- och slitstyrkan. Det underlättar efterföljande formsprutningsprocesser genom att göra delar lättare att ta ur formen och minska produktionscykeltiderna.
För närvarande är de vanligaste poleringsmetoderna följande:
1. Mekanisk polering
Mekanisk polering tar bort ytutsprång genom skärning eller plastisk deformation för att uppnå en jämn yta. Det använder i allmänhet oljestenar, ullhjul, sandpapper, etc., och görs huvudsakligen manuellt. Special-formade delar som roterande kroppar kan poleras med hjälpverktyg som roterande plattformar. För ytfinish av hög-kvalitet kan ultra-finpoleringstekniker användas. Dessa involverar specialiserade slipverktyg som roterar med hög hastighet i en slipande slurry, vilket uppnår ytjämnhet ner till Ra0,008μm - den högsta bland poleringsmetoderna. Optisk formpolering använder ofta denna metod.
(1) Grundläggande procedur för mekanisk polering
För att uppnå poleringsresultat av hög-kvalitet är de viktigaste faktorerna verktyg av hög-kvalitet som oljestenar, sandpapper och diamantpasta. Valet av poleringsprocedur beror på det tidigare bearbetningsförhållandet - fräsning, EDM, slipning, etc.
Typiska mekaniska poleringssteg:
① Grovpolering:
Efter fräsning, EDM eller slipning, använd en roterande ytpoleringsmaskin (35 000–40 000 rpm) eller ultraljudsslip. Vanligtvis tar ett Φ3mm WA #400 hjul bort det vita EDM-lagret. Följ med handslipning av oljesten, använd fotogen som smörjmedel eller kylmedel. En typisk sekvens är: #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Vissa tillverkare börjar direkt från #400 för att spara tid.
② Halv-efterbehandlingspolering:
Använd sandpapper och fotogen: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. Notera: #1500 är endast lämplig för härdat stål (över 52HRC); att använda den på förhärdat stål kan orsaka brännskador på ytan.
③ Efterbehandling av polering:
Använd diamantpasta. En vanlig beställning med polerdukshjul och diamantpasta är: 9μm (#1800) → 6μm (#3000) → 3μm (#8000).
Använd sedan filt och diamantpasta: 1μm (#14000) → 1/2μm (#60000) → 1/4μm (#100000).
Polering med 1μm eller finare slipmedel bör göras i ett rent polerrum. För högre precision är en dammfri miljö-viktig, eftersom partiklar som damm, mjäll eller salivdroppar kan förstöra timmar av känsligt arbete.
(2) Tips för mekanisk polering
Ⅰ. Sandpapperspolering:
Använd mjukt trä eller bambu pinnar för att hålla sandpappret. Barrträ är bättre för böjda ytor, medan hårdare träslag som körsbär är bättre för plana ytor. Forma stickändan så att den matchar arbetsstycket för att undvika repor.
Ändra poleringsriktningen med 45 grader –90 grader mellan olika kornstorlekar för att göra tidigare slipmärken synliga och borttagbara.
Rengör ytan med 100 % bomull och alkohol innan du byter grus eller byter till diamantpasta. Även en liten slipande partikel kan skada nästa poleringssteg.
När du använder #1200 eller #1500 sandpapper, använd lätt tryck och en två-slipmetod: polera i två riktningar per korn, vrid 45 grader –90 grader varje gång.
Ⅱ. Diamantpolering:
Använd lätt tryck, särskilt för för-härdat stål och finare pasta. Typiskt tryck för #8000 är cirka 100–200 g/cm². Använd en mjuk pinne med ett tunt handtag eller hackad bambusticka för att kontrollera trycket.
Både arbetsytan och händerna måste vara rena.
Håll poleringstiden kort för att undvika defekter som "apelsinskal" eller "pitting".
Undvik värmealstrande-metoder som polering av hjul; värme kan orsaka ytdefekter.
Efter polering, rengör ytan noggrant och applicera anti-rostbeläggning.
Polering är fortfarande till stor del manuell, så teknikerns skicklighet är fortfarande nyckelfaktorn. Dessutom påverkar materialkvalitet, för-ytor för polering och värmebehandling alla resultaten. Enhetlig hårdhet och sammansättning hjälper. Inneslutningar och porer i stål kan hindra polering.
(3) Effekt av hårdhet på polering
Högre hårdhet gör polering svårare, men ger lägre grovhet. Det minskar också risken för över-polering men ökar den tid som krävs.
(4) Effekt av yttillstånd
Felaktig bearbetning (skärpåkänning, EDM) kan skada ytan och påverka polerbarheten. EDM-ytor är svårare att polera än frästa eller värme-behandlade ytor. Efterbehandling av EDM-operationer måste undvika att ett härdat skikt bildas. Dålig EDM-finish kan lämna ett härdat lager upp till 0,4 mm djupt, vilket måste avlägsnas genom grovslipning för att förbereda en jämn yta.
2. Kemisk polering
Detta innebär att lösa upp mikroskopiska ytutsprång i en kemisk lösning för att jämna ut ytan. Fördelar: ingen komplex utrustning, effektiv för komplexa former och flera delar samtidigt. Nyckel: formulering av kemisk lösning. Grovheten är vanligtvis i tiotals mikron.
3. Elektrolytisk polering
Liknar kemisk polering men använder elektrisk ström för att eliminera katodiska reaktioner och förbättra resultaten.
Två steg:
① Makroskopisk utjämning:Ytgeometrin förbättras (Ra > 1μm).
② Mikro-utjämning:Ljusstyrkan förbättras under anodpolarisering (Ra < 1μm).
4. Ultraljudspolering
Arbetsstycken placeras i slipande suspension inom ett ultraljudsfält. Oscillationer gör att slipmedel polerar ytan. Det orsakar minimal deformation men kräver komplexa verktyg. Kan kombineras med kemiska eller elektrokemiska metoder för bättre resultat - ultraljud förbättrar lösningsblandningen och tar bort upplösta produkter.
5. Vätskepolering
Använder-vätskeflöde med hög hastighet med slipande partiklar för att polera ytor. Metoder: slipande strålbearbetning, vätskestrålepolering, vätskedynamisk slipning. Slipmedel är suspenderade i låg-viskositet, tryck-drivna vätskor. Vanliga slipmedel: kiselkarbidpulver.
6. Magnetisk polering
Magnetiska slipmedel bildar en "borste" under magnetfält för att polera ytor. Den här metoden är effektiv, ger resultat av-hög kvalitet och är lätt att kontrollera. Kan uppnå ytjämnhet så fin som Ra 0,1μm.
Slutanteckningar
I plastformbearbetning avser "polering" oftaspegelfinish, vilket skiljer sig från allmän ytpolering. Det kräver inte bara polering utan också hög planhet, jämnhet och geometrisk noggrannhet.
Spegelfinishstandarder (efter grovhet Ra):
AO=Ra 0,008 μm
A1=Ra 0,016 μm
A3=Ra 0,032 μm
A4=Ra 0,063 μm
Eftersom metoder som elektrolytisk eller flytande polering inte exakt kan kontrollera formen, och metoder som kemisk, ultraljud och magnetisk polering inte kan möta behoven av ultra-fin ytkvalitet,mekanisk polering är fortfarande den primära metodenför precisionsformningsspegelbehandling.
