Wat is een polijstproces?
Polijstproces
De oppervlaktekwaliteit van kunststofproducten omvat defecten zoals vlekken, strepen, inkepingen, luchtbellen en verkleuring, evenals oppervlakteglans en oppervlakteruwheid. Veel factoren beïnvloeden de oppervlaktekwaliteit van kunststofproducten; de belangrijkste factoren zijn de machinaal bewerkte oppervlaktekwaliteit van de mal en de omstandigheden van het gietproces van de kunststof.
De machinaal bewerkte oppervlaktekwaliteit van de mal, met name de oppervlakteruwheid van de holte, is de belangrijkste factor die de oppervlaktekwaliteit van kunststofproducten beïnvloedt. De relatie tussen de oppervlakteruwheid van de holte en de oppervlakteruwheid Ra van het onderdeel is voornamelijk dat de oppervlakteruwheid Ra van de vormholte over het algemeen 1 tot 2 graden hoger is dan de oppervlaktekwaliteit van het kunststofproduct. Momenteel bedraagt de oppervlakteruwheid Ra van spuitgietonderdelen in het algemeen 0,04 μm tot 1,25 μm, en de oppervlakteruwheid Ra van de matrijsholte is in het algemeen 0,02 μm tot 0,63 μm.
Transparante onderdelen vereisen dezelfde oppervlakteruwheid voor zowel de holte als de kern. Voor ondoorzichtige onderdelen kan de oppervlakteruwheid groter zijn voor niet-passende oppervlakken en verborgen oppervlakken, afhankelijk van de toepassing.
Afhankelijk van de eisen van het onderdeel moeten de vormdelen van de mal soms gepolijst worden. Polijsten is een zeer belangrijk proces bij de matrijzenbouw en is tevens het laatste proces bij de verwerking van matrijsdelen. Naarmate de eisen aan het uiterlijk van kunststofproducten toenemen, is ook de kwaliteit van het polijsten van matrijsholteoppervlakken toegenomen, vooral voor matrijzen die spiegel{2}}achtige en hoog-glanzende oppervlakken vereisen, die hogere eisen stellen aan de ruwheid van het matrijsoppervlak en dus aan het polijsten. Polijsten verhoogt niet alleen de kosten van de mal, maar verbetert ook de corrosieweerstand en slijtvastheid van het oppervlak van het materiaal, en vergemakkelijkt daaropvolgendespuitgietenproductie, zoals het gemakkelijker maken van plastic producten om te ontvormen en het verkorten van de productiecyclusspuitgietverwerkingsfabrieken.
De meest gebruikte polijstmethoden omvatten momenteel de volgende:
Mechanisch polijsten
Mechanisch polijsten is een polijstmethode waarbij een glad oppervlak wordt bereikt door snijden, plastische vervorming van het materiaaloppervlak en vervolgens het afvlakken van de verhoogde gebieden. Er wordt voornamelijk gebruik gemaakt van oliestenen, wollen wielen, schuurpapier, enz., voornamelijk door handmatige bediening, met hulpgereedschappen zoals draaitafels voor speciale onderdelen zoals roterende lichamen. Voor hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit kunnen superfijne schuurmethoden worden gebruikt. Deze technologie kan een oppervlakteruwheid Ra van 0,008 μm bereiken en is de beste van alle polijstmethoden. Deze methode wordt door professionals vaak gebruikt voor optische lensmallenleveranciers van spuitgietspiegelpolijsten.
Om polijstresultaten van hoge-kwaliteit te bereiken, is het van cruciaal belang om te beschikken over polijstgereedschappen en -hulpmiddelen van hoge- kwaliteit, zoals oliestenen, schuurpapier en diamantschuurpasta's. De keuze van de polijstprocedure hangt af van de initiële oppervlakteconditie na voorafgaande bewerking, zoals machinale bewerking, elektrische ontladingsbewerking (EDM) of slijpen.
Het algemene proces voor mechanisch polijsten dat door de meeste mensen wordt gebruiktspuitgietmatrijzenpolijstfabriekenis als volgt:
Grof slijpen
Oppervlakken na frezen, EDM, slijpen en andere processen kunnen worden gepolijst met behulp van een roterende oppervlaktepolijstmachine of een ultrasone slijpmachine die draait met 35.000 tot 40.000 tpm. De gebruikelijke methode is om wielen met een diameter van 3 mm of 4 mm te gebruiken om de witte EDM-laag te verwijderen, en vervolgens handmatig schuurpapier en schurende oliesteen te gebruiken voor het slijpen, te beginnen met stok-vormige oliestenen. Oliestenen worden over het algemeen in kerosine gedompeld voor smering of koeling. De typische volgorde voor schuurpapier en oliestenen is #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Veelfabrikanten van spuitgietmatrijzenkies ervoor om te beginnen vanaf #400 om tijd te besparen.
Semi-fijn polijsten
Er wordt voornamelijk gebruik gemaakt van schuurpapier en kerosine, waarbij de schuurpapierkorrels achtereenvolgens zijn: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. In werkelijkheid is schuurpapier met korrel 1500 alleen geschikt voor gehard vormstaal (groter dan of gelijk aan 52HRC en hoger) en niet voor voor-gehard staal, omdat dit het oppervlak van voor-geharde stalen onderdelen kan beschadigen.
Fijn polijsten
Maakt voornamelijk gebruik van diamantschuurpasta. Over het algemeen wordt voor het slijpen een polijstschijf gebruikt, vermengd met diamantschuurpoeder of schuurpasta. De gebruikelijke maalvolgorde is 9 μm (#1800) → 6 μm (#3000) → 3 μm (#8000). De 9 μm diamantschuurpasta en het polijstschijfje worden gebruikt om de krassen te verwijderen die zijn achtergelaten door schuurpapier met korrel #1200 en #1500. Vervolgens wordt het polijsten uitgevoerd met kleverig vilt en diamantschuurpasta, in de volgorde van 1 μm (#14000) → 0,5 μm (#60000) → 0,25 μm (#100000).
Spiegelafwerking
Polijstprocessen boven 1 μm (#15000 kwaliteit) kunnen worden uitgevoerd in een schone polijstruimte in de matrijsverwerkingswerkplaats. Voor nauwkeuriger polijsten is een absoluut schone ruimte vereist. Stof, dampen, roos en speeksel kunnen het nauwkeurig gepolijste oppervlak dat na enkele uren werken wordt bereikt, mogelijk verpesten.
Het polijsten van de holte en de kernsecties van een injectiematrijs van het type insert- wordt uitgevoerd met behulp van de mechanische polijstmethode, waarbij handmatig schuurpapier en schurende oliesteen worden geslepen. De schuurpapiervolgorde voor polijsten is #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000.
Voor het polijsten worden oliestenen in kerosine gedoopt.
De kern vóór het polijsten wordt weergegeven in Figuur 6-11, waar machinale markeringen duidelijk zichtbaar zijn. Handmatig polijsten wordt getoond in Figuur 6-12. Het polijstproces wordt hier niet in detail beschreven.
De kern na het polijsten wordt getoond in Figuur 6-13. De verwerkingsvideo van de productielocatie is te vinden in de bronnenbibliotheek van de China University MOOC "Mold Manufacturing Technology" (cursusnr.: 0802SUST006), in het bestand "core polishing.mp4" onder de map "case videos".
Chemisch polijsten
Chemisch polijsten is een proces waarbij de microscopische uitsteeksels op het materiaaloppervlak bij voorkeur oplossen in vergelijking met de depressies in een chemisch medium, wat resulteert in een glad oppervlak. Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat er geen complexe apparatuur nodig is; het kan werkstukken met complexe vormen polijsten, veel werkstukken tegelijkertijd polijsten en heeft een hoog rendement. Deze methode wordt vaak toegepast doorleveranciers van spuitgietmatrijzen voor chemisch polijsten. De door chemisch polijsten verkregen oppervlakteruwheid ligt doorgaans in het bereik van tientallen μm.
Elektrolytisch polijsten
Het basisprincipe van elektrolytisch polijsten is hetzelfde als chemisch polijsten, wat betekent dat het selectief de microscopisch kleine uitsteeksels op het materiaaloppervlak oplost om het oppervlak glad te maken. In vergelijking met chemisch polijsten kan het de invloed van anode- en kathodereacties elimineren, wat resulteert in een beter effect. Het elektropolijstproces bestaat uit twee stappen:
(1) Macro-nivellering: opgeloste producten diffunderen in de elektrolyt en de waarde van de oppervlakteruwheid van het materiaal neemt toe, Ra > 1 μm.
(2) Micro-verheldering: anodische polarisatie treedt op, de helderheid van het oppervlak neemt toe, Ra < 1 μm.
Ultrasoon polijsten
Het werkstuk wordt in een schurende suspensie geplaatst en samen in een ultrasoon veld geplaatst. De trilling van de ultrasone golven zorgt ervoor dat het schuurmiddel het oppervlak van het werkstuk polijst en slijpt. Ultrasone verwerking heeft een kleine macroscopische kracht en veroorzaakt geen vervorming van het werkstuk, maar de productie en installatie van het gereedschap is moeilijker. Ultrasone verwerking kan worden gecombineerd met chemische of elektrochemische methoden.
Vloeibaar polijsten
Vloeibaar polijsten bereikt zijn doel door te vertrouwen op de hoge-stroomsnelheid van de vloeistof en de schurende deeltjes die deze meevoert om het werkstukoppervlak te schuren. Gebruikelijke methoden zijn onder meer schurende straalbewerking, vloeistofstraalbewerking en hydrodynamisch slijpen.
Magnetisch schurend polijsten
Bij magnetisch polijsten wordt gebruik gemaakt van magnetische schuurmiddelen om onder invloed van een magnetisch veld een schuurborstel te vormen, die het werkstuk slijpt en polijst. Deze methode heeft een hoge verwerkingsefficiëntie, goede kwaliteit, gemakkelijke controle van de verwerkingsomstandigheden en goede werkomstandigheden. Met geschikte schuurmiddelen kan de oppervlakteruwheid Ra 0,1 μm bereiken en wordt deze steeds vaker gebruikt doordienstverleners op het gebied van het spuitgieten van precisiematrijzen.