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            塑料模具的抛光处理
            时间:2009-09-18 点击:100

            来源:精密球体研磨机,锌压铸,磨球机,机加工件-宁波凯泰智邦机械有限公司

            随着塑料制品日溢广泛的应用,如日化用品和饮料包装容器等,外观的需要往往要求塑料模具型腔的表面达到镜面抛光的程度。而生产光学镜片、镭射唱片等模具对表面粗糙度要求极高,因而对抛光性的要求也极高。抛光不仅增加工件的美观,而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性,还可以使模具拥有其它优点,如使塑料制品易于脱模,减少生产注塑周期等。因而抛光在塑料模具制作过程中是很重要的一道工序。
            目前常用的抛光方法有以下几种:
            1.1 机械抛光
            机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,?#35805;?#20351;用油石条、羊毛轮、砂?#38477;齲?#20197;手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量 要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可?#28304;?#21040;Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这?#22336;?#27861;。
            1.2 化学抛光
            化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这?#22336;?#27861;的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度?#35805;?#20026;数10μm。
            1.3 电解抛光
            电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极?#20174;?#30340;影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步:
            (1)宏观整平 溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。
            (2)微光平整 阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。
            1.4 超声波抛光
            将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困?#36873;?#36229;声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面?#27975;?#30340;腐蚀或电解?#31034;?#21248;;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。
            1.5 流体抛光
            流体抛光?#19988;?#38752;高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在?#31995;?#21387;力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
            1.6 磁研磨抛光
            磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这?#22336;?#27861;加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可?#28304;?#21040;Ra0.1μm。
            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?#35805;?#21482;要求获得光亮的表面即可。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?#25151;?#21046;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?#19988;?#26426;械抛光为主。
            2.1 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?#35805;?#36807;程如下:
            (1)粗抛 经?#22330;?#30005;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?#26412;?Phi;3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条?#20174;?#30707;加煤油作为润滑剂或冷却剂。?#35805;?#30340;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?#26469;?#20026;:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。?#23548;?#19978;#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?#23548;?#20013;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。?#39029;盡?#28895;雾,头皮屑和口水沫?#21152;锌?#33021;报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。

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