Co to jest proces polerowania?
Proces polerowania
Na jakość powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych składają się defekty takie jak skazy, smugi, wgniecenia, pęcherzyki powietrza i przebarwienia, a także połysk i chropowatość powierzchni. Wiele czynników wpływa na jakość powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych; głównymi czynnikami są jakość obrobionej powierzchni formy i warunki procesu formowania tworzywa sztucznego.
Jakość obrobionej powierzchni formy, w szczególności chropowatość powierzchni wnęki, jest głównym czynnikiem wpływającym na jakość powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych. Zależność między chropowatością powierzchni wnęki a chropowatością powierzchni Ra części polega głównie na tym, że chropowatość powierzchni Ra wnęki formy jest na ogół o 1 do 2 stopni wyższa niż jakość powierzchni produktu z tworzywa sztucznego. Obecnie chropowatość powierzchni Ra części formowanych wtryskowo wynosi na ogół od 0,04 µm do 1,25 µm, a chropowatość powierzchni Ra wnęki formy wynosi na ogół od 0,02 µm do 0,63 µm.
Części przezroczyste wymagają tej samej chropowatości powierzchni zarówno wnęki, jak i rdzenia. W przypadku części nieprzezroczystych chropowatość powierzchni może być większa w przypadku-powierzchni niepasujących i powierzchni ukrytych, w zależności od zastosowania.
W zależności od wymagań części, czasami części formy wymagają wypolerowania. Polerowanie jest bardzo ważnym procesem w produkcji form, a także ostatnim procesem w obróbce części formy. Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących wyglądu produktów z tworzyw sztucznych wzrosła również jakość polerowania powierzchni gniazd formy, szczególnie w przypadku form wymagających powierzchni lustrzanych-o wysokim-połysku, które nakładają wyższe wymagania dotyczące chropowatości powierzchni formy, a tym samym polerowania. Polerowanie nie tylko zwiększa koszt formy, ale także poprawia odporność powierzchni materiału na korozję i zużycie, a także ułatwia późniejszeformowanie wtryskoweprodukcji, takie jak ułatwienie demontażu produktów z tworzyw sztucznych i skrócenie cyklu produkcyjnegofabryki przetwórstwa formowania wtryskowego.
Obecnie powszechnie stosowane metody polerowania obejmują:
Polerowanie mechaniczne
Polerowanie mechaniczne to metoda polerowania, która pozwala uzyskać gładką powierzchnię poprzez cięcie, odkształcenie plastyczne powierzchni materiału, a następnie spłaszczenie wypukłości. Wykorzystuje głównie kamienie olejowe, koła wełniane, papier ścierny itp., głównie w trybie ręcznym, z narzędziami pomocniczymi, takimi jak obrotnice do specjalnych części, takich jak korpusy obrotowe. W przypadku wysokich wymagań dotyczących jakości powierzchni można zastosować metody szlifowania bardzo dokładnego. Technologia ta umożliwia osiągnięcie chropowatości powierzchni Ra na poziomie 0,008 μm i jest najlepszą ze wszystkich metod polerowania. Ta metoda jest często stosowana przez profesjonalistów w przypadku form soczewek optycznychdostawcy polerowania luster w formowaniu wtryskowym.
Aby uzyskać-wysokiej jakości rezultaty polerowania, niezwykle istotne jest posiadanie-wysokiej jakości narzędzi i środków pomocniczych do polerowania, takich jak kamienie olejowe, papier ścierny i diamentowe pasty ścierne. Wybór procedury polerowania zależy od początkowego stanu powierzchni po wcześniejszej obróbce, takiej jak obróbka skrawaniem, obróbka elektroerozyjna (EDM) lub szlifowanie.
Ogólny proces polerowania mechanicznego stosowany przez większośćfabryki polerowania form wtryskowychjest następująca:
Szlifowanie zgrubne
Powierzchnie po frezowaniu, EDM, szlifowaniu i innych procesach można polerować za pomocą polerki rotacyjnej do powierzchni lub szlifierki ultradźwiękowej obracającej się z prędkością 35 000 do 40 000 obr/min. Powszechną metodą jest użycie tarcz o średnicy 3 mm lub 4 mm w celu usunięcia białej warstwy obróbki elektroerozyjnej, a następnie użycie ręcznego papieru ściernego i ściernego kamienia olejowego do szlifowania, zaczynając od kamieni-w kształcie sztyftu. Kamienie olejowe są zwykle zanurzane w nafcie w celu smarowania lub chłodzenia. Typowa sekwencja papieru ściernego i kamieni olejowych to #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Wieleproducentów form wtryskowychzacznij od #400, aby zaoszczędzić czas.
Pół{0}}polerowanie dokładne
Używa głównie papieru ściernego i nafty, przy czym ziarno papieru ściernego to: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. W rzeczywistości papier ścierny o ziarnistości #1500 nadaje się tylko do hartowanej stali formierskiej (większej lub równej 52HRC i większej), ale nie nadaje się do-stali wstępnie hartowanej, ponieważ może uszkodzić powierzchnię-części ze stali wstępnie hartowanej.
Delikatne polerowanie
Używa głównie diamentowej pasty ściernej. Generalnie do szlifowania używa się ściernicy polerskiej zmieszanej z diamentowym proszkiem ściernym lub pastą ścierną. Typowa kolejność szlifowania to 9 μm (#1800) → 6 μm (#3000) → 3 μm (#8000). Diamentowa pasta ścierna o grubości 9 μm i tarcza z płótna polerskiego służą do usuwania zarysowań pozostawionych przez papier ścierny o ziarnistości #1200 i #1500. Następnie wykonuje się polerowanie lepkim filcem i diamentową pastą ścierną w kolejności 1 μm (#14000) → 0,5 μm (#60000) → 0,25 μm (#100000).
Wykończenie lustrzane
Procesy polerowania powyżej 1 μm (gatunek #15000) można przeprowadzać w czystym pomieszczeniu do polerowania w warsztacie obróbki form. Do bardziej precyzyjnego polerowania wymagana jest absolutnie czysta przestrzeń. Kurz, opary, łupież i ślina mogą potencjalnie zniszczyć precyzyjnie wypolerowaną powierzchnię uzyskaną po kilku godzinach pracy.
Polerowanie wnęki i rdzenia formy wtryskowej-z wkładką odbywa się metodą polerowania mechanicznego, poprzez szlifowanie ręcznym papierem ściernym i kamieniem ściernym. Sekwencja papieru ściernego do polerowania to #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000.
Kamienie olejowe zanurza się w nafcie w celu polerowania.
Rdzeń przed polerowaniem pokazano na rysunku 6-11, gdzie widoczne są ślady obróbki. Ręczne polerowanie pokazano na rysunku 6-12. Proces polerowania nie będzie tutaj szczegółowo opisywany.
Rdzeń po wypolerowaniu pokazano na rysunku 6-13. Film dotyczący przetwarzania w miejscu produkcji można znaleźć w bibliotece zasobów MOOC „Mold Manufacturing Technology” Uniwersytetu Chińskiego (nr kursu: 0802SUST006), w pliku „core polishing.mp4” w folderze „case video”.
Polerowanie chemiczne
Polerowanie chemiczne to proces, podczas którego mikroskopijne występy na powierzchni materiału rozpuszczają się preferencyjnie w porównaniu z zagłębieniami w środowisku chemicznym, uzyskując gładką powierzchnię. Główną zaletą tej metody jest to, że nie jest wymagany skomplikowany sprzęt; może polerować przedmioty o skomplikowanych kształtach, polerować wiele przedmiotów jednocześnie i ma wysoką wydajność. Ta metoda jest często stosowana przezdostawcy polerowania chemicznego form wtryskowych. Chropowatość powierzchni uzyskana w wyniku polerowania chemicznego mieści się na ogół w zakresie kilkudziesięciu μm.
Elektropolerowanie
Podstawowa zasada elektropolerowania jest taka sama jak polerowania chemicznego, co oznacza, że selektywnie rozpuszcza mikroskopijne występy na powierzchni materiału, aby powierzchnia była gładka. W porównaniu do polerowania chemicznego może wyeliminować wpływ reakcji anodowych i katodowych, co daje lepszy efekt. Proces elektropolerowania dzieli się na dwa etapy:
(1) Makro-wyrównanie: rozpuszczone produkty dyfundują do elektrolitu, a wartość chropowatości powierzchni materiału wzrasta, Ra > 1 μm.
(2) Mikro-pojaśnienie: występuje polaryzacja anodowa, jasność powierzchni wzrasta, Ra < 1 μm.
Polerowanie ultradźwiękowe
Obrabiany przedmiot umieszcza się w zawiesinie ściernej i umieszcza razem w polu ultradźwiękowym. Wibracje fal ultradźwiękowych powodują, że materiał ścierny poleruje i szlifuje powierzchnię przedmiotu obrabianego. Obróbka ultradźwiękowa ma małą siłę makroskopową i nie powoduje deformacji przedmiotu obrabianego, ale produkcja i instalacja oprzyrządowania są trudniejsze. Obróbkę ultradźwiękową można łączyć z metodami chemicznymi lub elektrochemicznymi.
Polerowanie w płynie
Polerowanie płynne osiąga swój cel, wykorzystując-prędkość płynącej cieczy i zawarte w niej cząstki ścierne, które szorują powierzchnię przedmiotu obrabianego. Typowe metody obejmują obróbkę strumieniem ściernym, obróbkę strumieniem cieczy i szlifowanie hydrodynamiczne.
Magnetyczne polerowanie ścierne
Magnetyczne polerowanie ścierne wykorzystuje materiały ścierne magnetyczne do utworzenia szczotki ściernej pod działaniem pola magnetycznego, które szlifuje i poleruje obrabiany przedmiot. Metoda ta charakteryzuje się wysoką wydajnością przetwarzania, dobrą jakością, łatwą kontrolą warunków przetwarzania i dobrymi warunkami pracy. Przy odpowiednich materiałach ściernych chropowatość powierzchni Ra może osiągnąć 0,1 μm i jest coraz częściej stosowanadostawcy usług precyzyjnego polerowania form wtryskowych.