如何机械抛光?机械抛光工艺以及影响抛光质量的因素

2019-01-03  1491 分类:设计资讯

如何机械抛光?机械抛光工艺以及影响抛光质量的因素

这次给大家带来工艺上关于抛光的知识,因为很多设计小白总是感觉材料与工艺是一件很复杂的事情,所以这次会很详细的讲解机械抛光的知识,当然品索觉得最好的学习工艺与材料的方法就是多接触多感受多看不同的材料,理解他们的加工工艺方法。

在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。

机械抛光.jpg

镜面加工的标准分为四级:

AO=Ra0.008μm,

A1=Ra0.016μm,

A3=Ra0.032μm,

A4=Ra0.063μm,

由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。

一、机械抛光基本程序 

要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。

机械抛光的一般过程如下: 

(1)粗抛 经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。 

(2)半精抛 半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。 

(3)精抛 精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话,则通常的研磨顺序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光,顺序为1μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。 精度要求在1μm以上(包括1μm)的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾,头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。

二、机械抛光中要注意的问题 用砂纸抛光应注意以下几点: 

(1)用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合,这样可以避免木条(或竹条)的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。 

(2)当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45°~ 90°,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前,必须用100%纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭,因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时,这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前,所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。 

(3)为了避免擦伤和烧伤工件表面,在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光,两个方向之间每次转动45°~ 90°。

钻石研磨抛光应注意以下几点: 

(1)这种抛光必须尽量在较轻的压力下进行特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在用#8000研磨膏抛光时,常用载荷为100~200g/cm2,但要保持此载荷的精准度很难做到。为了更容易做到这一点,可以在木条上做一个薄且窄的手柄,比如加一铜片;或者在竹条上切去一部分而使其更加柔软。这样可以帮助控制抛光压力,以确保模具表面压力不会过高。 

(2)当使用钻石研磨抛光时,不仅是工作表面要求洁净,工作者的双手也必须仔细清洁。 

(3)每次抛光时间不应过长,时间越短,效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成“橘皮”和“点蚀”。 

(4)为获得高质量的抛光效果,容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如:抛光轮抛光,抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。 

(5)当抛光过程停止时,保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和润滑剂非常重要,随后应在表面喷淋一层模具防锈涂层。

三、影响模具抛光质量的因素 

由于机械抛光主要还是靠人工完成,所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。除此之外,还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件,如果钢材表面硬度不均或特性上有差异,往往会产生抛光困难。钢材中的各种夹杂物和气孔都不利于抛光。

3.1 不同硬度对抛光工艺的影响 硬度增高使研磨的困难增大,但抛光后的粗糙度减小。由于硬度的增高,要达到较低的粗糙度所需的抛光时间相应增长。同时硬度增高,抛光过度的可能性相应减少。

3.2 工件表面状况对抛光工艺的影响 钢材在切削机械加工的破碎过程中,表层会因热量、内应力或其他因素而损坏,切削参数不当会影响抛光效果。电火花加工后的表面比普通机械加工或热处理后的表面更难研磨,因此电火花加工结束前应采用精规准电火花修整,否则表面会形成硬化薄层。如果电火花精修规准选择不当,热影响层的深度最大可达0.4mm。

硬化薄层的硬度比基体硬度高,必须去除。因此最好增加一道粗磨加工,彻底清除损坏表面层,构成一片平均粗糙的金属面,为抛光加工提供一个良好基础。

以上就是品索教育为大家带来的关于抛光的知识,相信对于没有接触的同学一定是宝典,毕竟材料和工艺的知识在于日常的积累,看到一个产品就学着去思考,才会更准确,更有利于今后的发展道路。


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