塑料模具的拋光處理及方法介紹
隨著塑料模具日溢廣泛的應(yīng)用,對(duì)產(chǎn)品提出的要求也將逐漸提高,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。所以對(duì)拋光性的要求也較高,其外觀(guān)往往要求型腔的表面達(dá)到鏡面拋光的程度。拋光不僅增加工件的美觀(guān),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,所以?huà)伖庠谒芰夏>咧谱鬟^(guò)程中是很重要的一道工序。
塑料模具的拋光方法有以下幾種:
(1)機(jī)械拋光
機(jī)械拋光是切削、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。
(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(guān)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?huà)伖庑螤顝?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(wèn)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。
(3)電解拋光
電解拋光基本原理與化學(xué)拋光相同,即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(guò)程分為兩步:
1.宏觀(guān)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(yáng)極極化,表面光亮度提高,Ra<1μm。
(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(chǎng)中,依超聲波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀(guān)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(guò)程,利于表面光亮化。
(5)流體拋光
流體拋光是依高速流動(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(guò)工件表面。介質(zhì)主要采用在較低壓力下流過(guò)性好的特殊化合物并摻上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。
(6)磁研磨拋光
磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場(chǎng)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。
【注】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。
在塑料模具加工中,所說(shuō)的拋光與其他行業(yè)中所要求的表面拋光有很大的不同,準(zhǔn)確的說(shuō)塑料模具的拋光應(yīng)該稱(chēng)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。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。