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2023-05-19
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、激光唱片等模具對表面粗糙度要求極高，因而對拋旋光性的要求也極高。
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)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。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，可以同時拋光很多任務(wù)件，效率高。化學(xué)拋光的核心問題是拋光液的配制?；瘜W(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)微光平整陽亟亟化，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。
5)流體拋光
流體拋光是依靠高速流動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、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅(qū)動，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。
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。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、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：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，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，磨床加工等等。
機(jī)械拋光的一般過程如下：
(1)粗拋精銑、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。一般的使用順序為#180~#240~#320~#400~#600~#800~#1000。許多模具制造商為了節(jié)約時間而選擇從#400開始。
(2)半精拋半精拋主要使用砂紙和煤油。砂紙的號數(shù)依次為：#400~#600~#800~#1000~#1200~#1500。實際上#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，因為這樣可能會導(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，順序為1μm(#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絕對潔凈的空間?；覊m、煙霧，頭皮屑和口水沫都有可能報廢數(shù)個小時工作后得到的高精密拋光表面。
