【萬通商務(wù)網(wǎng)】隨著塑料制品日溢廣泛的應(yīng)用、如日化用品和飲料包裝容器等、外觀的需要往往要求塑料模具型腔的表面達(dá)到鏡面拋光的程度 . 而生產(chǎn)光學(xué)鏡片、鐳射唱片等模具對(duì)表面粗糙度要求極高、因而對(duì)拋光性的要求也極高 . 拋光不僅增加工件的美觀、而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性、還可以使模具擁有其它優(yōu)點(diǎn)、如使塑料制品易于脫模、減少生產(chǎn)注塑周期等 . 因而拋光在塑料模具制作過程中是很重要的一道工序 .

一、拋光方法:

目前常用的拋光方法有以下幾種：

 1.1 機(jī)械拋光：機(jī)械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法、一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等、以手工操作為主、特殊零件如回轉(zhuǎn)體表面、可使用轉(zhuǎn)臺(tái)等輔助工具、表面質(zhì)量 要求高的可采用超精研拋的方法 . 超精研拋是采用特制的磨具、在含有磨料的研拋液中、緊壓在工件被加工表面上、作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) . 利用該技術(shù)可以達(dá)到Ra0.008μm的表面粗糙度、是各種拋光方法中最高的 . 光學(xué)鏡片模具常采用這種方法 .

 1.2 化學(xué)拋光：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 . 化學(xué)拋光的核心問題是拋光液的配制 . 化學(xué)拋光得到的表面粗糙度一般為數(shù)10μm . 

1.3 電解拋光：電解拋光基本原理與化學(xué)拋光相同、即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分、使表面光滑 . 與化學(xué)拋光相比、可以消除陰極反應(yīng)的影響、效果較好 .

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 .  1.4 超聲波拋光 將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中、依靠超聲波的振蕩作用、使磨料在工件表面磨削拋光 . 超聲波加工宏觀力小、不會(huì)引起工件變形、但工裝制作和安裝較困難 . 超聲波加工可以與化學(xué)或電化學(xué)方法結(jié)合 . 在溶液腐蝕、電解的基礎(chǔ)上、再施加超聲波振動(dòng)攪拌溶液、使工件表面溶解產(chǎn)物脫離、表面附近的腐蝕或電解質(zhì)均勻；超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程、利于表面光亮化 . 

1.5 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 .

 1.6 磁研磨拋光：磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷、對(duì)工件磨削加工 . 這種方法加工效率高、質(zhì)量好、加工條件容易控制、工作條件好 . 采用合適的磨料、表面粗糙度可以達(dá)到Ra0.1μm .

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(duì)拋光本身有很高的要求并且對(duì)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(jí)：

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 . 

2.1、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)械拋光的一般過程如下：

(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、條狀油石加煤油作為潤滑劑或冷卻劑 . 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(hào)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(hào)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)絕對(duì)潔凈的空間 . 灰塵、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 .

 2.2、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(hào)的砂紙時(shí)、拋光方向應(yīng)變換45°~ 90°、這樣前一種型號(hào)砂紙拋光后留下的條紋陰影即可分辨出來 . 在換不同型號(hào)砂紙之前、必須用100％純棉花沾取酒精之類的清潔液對(duì)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(duì)表面進(jìn)行拋光 . 用每一種型號(hào)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 .

三、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(duì)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(duì)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)、熱影響層的深度最大可達(dá)0.4mm . 硬化薄層的硬度比基體硬度酒神高、必須去除 . 因此最好增加一道粗磨加工、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) .

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