Jako?? form cz?sto ma bezpo?redni wp?yw na jako?? i wydajno?? produkcji detali. W procesie obróbki form, po etapach obróbki kszta?tu, nast?puje obróbka g?adka i obróbka lustrzana, okre?lane ??cznie jako szlifowanie i polerowanie powierzchni cz??ci. Jako?? polerowania wp?ywa na jako?? i ?ywotno?? formy, co z kolei determinuje jako?? produktów.
Zrozumienie zasad i procesów polerowania oraz wybór odpowiednich metod i produktów do polerowania mo?e poprawi? jako?? i ?ywotno?? formy, zwi?kszaj?c tym samym jako?? produktu i wydajno?? przetwarzania.


Powszechne metody polerowania form
1. Polerowanie fizyczne

Fizyczne polerowanie form zazwyczaj polega na u?yciu narz?dzi takich jak kamienie olejowe, ko?a we?niane i papier ?cierny w celu wywo?ania odkszta?cenia plastycznego na powierzchni materia?u, usuni?cia wypuk?o?ci i uzyskania g?adkiego wykończenia. Proces ten jest zazwyczaj wykonywany r?cznie. W przypadku powierzchni o wysokich wymaganiach jako?ciowych mo?emy zastosowa? metody polerowania ultradok?adnego. Polerowanie ultradok?adne wykorzystuje specjalne narz?dzia szlifierskie w zawiesinie zawieraj?cej materia?y ?cierne, które s? dociskane do powierzchni przedmiotu obrabianego i obracane z du?? pr?dko?ci?. Metoda ta pozwala osi?gn?? chropowato?? powierzchni na poziomie Ra0,008 μm.
Fizyczne polerowanie form jest obecnie najcz??ciej stosowan? metod? polerowania w?ród producentów form.
1). Typowe narz?dzia i specyfikacje do polerowania form
- Powszechnie u?ywane narz?dzia do polerowania form obejmuj? papier ?cierny, kamienie olejowe, ko?a z filcu we?nianego, past? polersk?, pilniki ze stopu, diamentowe ig?y szlifierskie, kawa?ki bambusa, kamienie olejowe z w?ókna i obrotowe maszyny polerskie.
- Papier ?cierny: 150#, 180#, 320#, 400#, 600#, 800#, 1000#, 1200#, 1500#
- Kamienie olejowe: 120#, 220#, 400#, 600#
- Kó?ka z filcu we?nianego: Cylindryczne, sto?kowe, prostok?tne z zaostrzonymi końcami
- Pasta polerska: 1# (bia?a), 3# (?ó?ta), 6# (pomarańczowa), 9# (zielona), 15# (niebieska), 25# (br?zowa), 35# (czerwona), 60# (fioletowa)
- Pliki: Kwadratowe, okr?g?e, p?askie, trójk?tne i inne kszta?ty
- Diamentowe ig?y szlifierskie: Zwykle z trzpieniem 3/32 lub 1/8, dost?pne w kszta?cie okr?g?ej fali, cylindrycznym, d?ugiego prostego cylindra i d?ugiego sto?ka.
- Kawa?ki bambusa: Ró?ne kszta?ty odpowiednie dla operatorów i kszta?tów form, u?ywane do dociskania papieru ?ciernego podczas szlifowania w celu uzyskania po??danej chropowato?ci powierzchni
- Kamienie olejowe z w?ókna: 200# (czarny), 400# (niebieski), 600# (bia?y), 800# (czerwony)
2). Proces polerowania
01. Polerowanie zgrubne
Po procesach takich jak dok?adne mielenie, EDMoraz szlifowanieNast?pnie mo?emy wypolerowa? powierzchnie za pomoc? obrotowej maszyny polerskiej o pr?dko?ci 35 000-40 000 obr/min. Nast?pnie nast?puje r?czne szlifowanie kamienia olejowego, przy u?yciu nafty jako ?rodka smarnego lub ch?odz?cego. Kolejno?? u?ycia to 180# → 240# → 320# → 400# → 600# → 800# → 1000#.
02. Polerowanie pó?wykończeniowe
Polerowanie pó?wykończeniowe wykorzystuje g?ównie papier ?cierny i naft?. Kolejno?? u?ycia papieru ?ciernego to 400# → 600# → 800# → 1000# → 1200# → 1500#. Nale?y pami?ta?, ?e papier ?cierny #1500 nadaje si? tylko do hartowanej stali formierskiej (powy?ej 52HRC), a nie do stali wst?pnie hartowanej, poniewa? mo?e uszkodzi? powierzchni?, uniemo?liwiaj?c uzyskanie po??danego efektu polerowania.
03. Dok?adne polerowanie
Drobne polerowanie wykorzystuje przede wszystkim diamentow? past? polersk?. Je?li u?ywana jest ?ciernica polerska zmieszana z diamentowym proszkiem szlifierskim lub past?, typowa sekwencja polerowania to 9 μm (1800#) → 6 μm (3000#) → 3 μm (8000#). Diamentowa pasta polerska 9μm i tarcza z tkaniny polerskiej mog? usuwa? rysy w?oskowate pozostawione przez papier ?cierny 1200# i 1500#. Nast?pnie polerowanie jest kontynuowane przy u?yciu filcu i diamentowej pasty polerskiej w kolejno?ci: 1μm (14000#) → 1/2μm (60000#) → 1/4μm (100000#).
04. ?rodowisko polerowania
Proces polerowania powinien by? wykonywany w dwóch oddzielnych obszarach: jednym do szlifowania zgrubnego i jednym do polerowania dok?adnego. Wa?ne jest, aby dok?adnie wyczy?ci? obrabiany przedmiot mi?dzy etapami, aby usun?? wszelkie cz?stki ?cierne z poprzedniego etapu. Po zakończeniu polerowania zgrubnego kamieniami olejowymi do papieru ?ciernego 1200#, obrabiany przedmiot powinien zosta? przeniesiony do bezpy?owego pomieszczenia w celu polerowania, aby upewni? si?, ?e cz?steczki py?u nie przylegaj? do powierzchni formy. Procesy polerowania wymagaj?ce precyzji powy?ej 1 μm (w tym 1 μm) nale?y zakończy? w czystym pomieszczeniu do polerowania. W przypadku jeszcze bardziej precyzyjnego polerowania konieczne jest absolutnie czyste ?rodowisko, poniewa? kurz, dym, ?upie? i ?lina mog? zniszczy? precyzyjnie wypolerowan? powierzchni?.
Po zakończeniu procesu polerowania nale?y chroni? powierzchni? obrabianego przedmiotu przed kurzem. Po zakończeniu polerowania nale?y ostro?nie usun?? wszystkie ?rodki polerskie i smary, aby upewni? si?, ?e powierzchnia jest czysta, a na powierzchni? przedmiotu obrabianego nale?y rozpyli? warstw? zapobiegaj?c? rdzewieniu formy.

2. Polerowanie chemiczne
Polerowanie chemiczne polega na zanurzeniu materia?u w ?rodku chemicznym, w którym mikroskopijne wypuk?o?ci na powierzchni rozpuszczaj? si? preferencyjnie w stosunku do obszarów zag??bionych, co skutkuje g?adk? powierzchni?. G?ównymi zaletami tej metody jest to, ?e nie wymaga ona skomplikowanego sprz?tu, mo?e polerowa? elementy o z?o?onych kszta?tach i mo?e polerowa? wiele elementów jednocze?nie, oferuj?c wysok? wydajno??. G?ównym wyzwaniem polerowania chemicznego jest przygotowanie roztworu do polerowania. Chropowato?? powierzchni uzyskana dzi?ki polerowaniu chemicznemu mie?ci si? zazwyczaj w zakresie kilkudziesi?ciu mikrometrów.

3. Polerowanie elektrolityczne
Podstawowa zasada polerowania elektrolitycznego jest podobna do polerowania chemicznego, w którym mikroskopijne wypuk?o?ci na powierzchni materia?u rozpuszczaj? si? selektywnie, tworz?c g?adk? powierzchni?. W porównaniu do polerowania chemicznego, mo?e ono wyeliminowa? skutki reakcji katodowych, oferuj?c lepsze wyniki. Proces polerowania elektrolitycznego obejmuje dwa etapy:
- Wyrównanie makroskopowe: Produkty rozpuszczania dyfunduj? do elektrolitu, zmniejszaj?c geometryczn? chropowato?? powierzchni materia?u, Ra > 1 μm.
- Mikropoziomowanie: Polaryzacja anodowa zwi?ksza jasno?? powierzchni, Ra < 1μm.

4. Polerowanie ultrad?wi?kowe
W polerowaniu ultrad?wi?kowym umie?cili?my obrabiany przedmiot w zawiesinie ?cierniwa i poddali?my go dzia?aniu pola ultrad?wi?kowego. Wibracje ultrad?wi?kowe powoduj?, ?e materia? ?cierny poleruje powierzchni? przedmiotu obrabianego. Obróbka ultrad?wi?kowa generuje minimaln? si?? makroskopow?, zapobiegaj?c deformacji przedmiotu obrabianego, ale oprzyrz?dowanie i konfiguracja mog? stanowi? wyzwanie. Obróbk? ultrad?wi?kow? mo?na ??czy? z metodami chemicznymi lub elektrochemicznymi. Poprzez zastosowanie drgań ultrad?wi?kowych do mieszania roztworu, produkty rozpuszczania na powierzchni przedmiotu obrabianego s? usuwane, zapewniaj?c równomiern? korozj? lub elektroliz? w pobli?u powierzchni. Efekt kawitacji ultrad?wi?ków w cieczy równie? hamuje proces korozji, przyczyniaj?c si? do rozja?nienia powierzchni.

5. Polerowanie p?ynów
Polerowanie p?ynów wykorzystuje szybko przep?ywaj?ce materia?y ?cierne przenosz?ce ciecz do polerowania powierzchni przedmiotu obrabianego. Typowe metody obejmuj? obróbk? strumieniem ?ciernym, obróbk? strumieniem cieczy i dynamiczne szlifowanie p?ynów. W przypadku dynamicznego szlifowania p?ynów, hydraulicznie nap?dzane medium zawieraj?ce cz?stki ?cierne szybko przep?ywa tam i z powrotem po powierzchni przedmiotu obrabianego. Medium zazwyczaj sk?ada si? ze specjalnych zwi?zków (substancji polimeropodobnych) zmieszanych z materia?ami ?ciernymi, takimi jak proszek w?glika krzemu.
?rodki ostro?no?ci dla ró?nych rodzajów polerowania
1. ?rodki ostro?no?ci dotycz?ce szlifowania form papierem ?ciernym i kamieniem olejowym
- W przypadku powierzchni form o wysokiej twardo?ci nale?y u?ywa? wy??cznie czystych i mi?kkich narz?dzi szlifierskich.
- Podczas zmiany poziomu ziarnisto?ci papieru ?ciernego podczas szlifowania, zarówno obrabiany przedmiot, jak i r?ce operatora musz? by? oczyszczone, aby unikn?? przenoszenia grubego ziarna do nast?pnego, drobniejszego etapu szlifowania.
- Podczas ka?dego procesu szlifowania papier ?cierny powinien by? u?ywany pod ró?nymi k?tami 45°, a? do usuni?cia rys z poprzedniego ziarna. Po usuni?ciu rys po poprzednim papierze ?ciernym nale?y wyd?u?y? czas szlifowania o 25% przed przej?ciem na kolejny, drobniejszy papier ?cierny.
- Zmiana kierunku szlifowania pomaga unikn?? tworzenia falistych lub nierównych powierzchni na obrabianym przedmiocie.

2. ?rodki ostro?no?ci przy polerowaniu diamentowym
Polerowanie diamentowe musi by? wykonywane z jak najmniejszym naciskiem, zw?aszcza podczas polerowania wst?pnie hartowanej stali i przy u?yciu drobnoziarnistej pasty polerskiej. W przypadku stosowania pasty polerskiej 8000#, zwyk?e obci??enie wynosi 100-200 g/cm?, ale precyzyjne utrzymanie tego obci??enia jest trudne. Aby to u?atwi?, mo?na wykona? cienki i w?ski uchwyt na drewnianej listwie lub wyci?? cz??? bambusowej listwy, aby uczyni? j? bardziej elastyczn?. Pomaga to kontrolowa? nacisk polerowania, zapewniaj?c, ?e nacisk na powierzchni? formy nie jest zbyt wysoki. Podczas polerowania diamentowego nie tylko powierzchnia robocza musi by? czysta, ale tak?e r?ce pracownika musz? by? bardzo czyste.

3. ?rodki ostro?no?ci przy polerowaniu form plastikowych
Polerowanie form plastikowych ró?ni si? znacznie od polerowania powierzchni wymaganego w innych bran?ach. ?ci?le mówi?c, polerowanie form plastikowych powinno by? okre?lane jako wykończenie lustrzane. Wymaga wysokich standardów nie tylko w zakresie polerowania, ale tak?e p?asko?ci powierzchni, g?adko?ci i dok?adno?ci geometrycznej.
Standardy polerowania luster s? podzielone na cztery poziomy:
- A0 = Ra0.008μm
- A1 = Ra0.016μm
- A3 = Ra0.032μm
- A4 = Ra0.063μm
Metody takie jak polerowanie elektrolityczne i polerowanie p?ynne maj? trudno?ci z precyzyjn? kontrol? dok?adno?ci geometrycznej cz??ci, podczas gdy jako?? powierzchni osi?gana przez polerowanie chemiczne, polerowanie ultrad?wi?kowe i polerowanie ze szlifowaniem magnetycznym nie spe?nia wymagań. Dlatego te? polerowanie mechaniczne pozostaje podstawow? metod? wykańczania lustrzanego precyzyjnych form.

4. ?rodki ostro?no?ci podczas polerowania:

1). Rozpoczynaj?c obróbk? nowego gniazda formy, nale?y najpierw sprawdzi? powierzchni? przedmiotu obrabianego i wyczy?ci? j? naft?, aby upewni? si?, ?e powierzchnia kamienia olejowego nie zostanie zanieczyszczona, co spowoduje utrat? funkcji ci?cia.
2). Podczas szlifowania chropowatych tekstur nale?y przechodzi? od obszarów trudnych do ?atwych, koncentruj?c si? najpierw na trudno dost?pnych naro?nikach i g??bszych obszarach, a nast?pnie na bokach i du?ych p?askich powierzchniach.
3). Je?li musimy wypolerowa? kilka cz??ci razem, najpierw zeszlifuj szorstkie tekstury lub ?lady EDM na poszczególnych cz??ciach, a nast?pnie z?ó? wszystkie cz??ci i wypoleruj do g?adkiego wykończenia.
4). W przypadku du?ych p?askich lub bocznych powierzchni, po usuni?ciu szorstkich tekstur za pomoc? kamienia olejowego, u?yj p?askiej stalowej p?ytki do przeprowadzenia testów przepuszczalno?ci ?wiat?a w celu sprawdzenia nierówno?ci lub wad ujemnego ci?gu. Ujemne przeci?gi mog? utrudnia? rozformowywanie lub powodowa? zarysowania cz??ci.
5). Aby zapobiec szlifowaniu ujemnych przeci?gów lub chroni? niektóre powierzchnie wspó?pracuj?ce, nale?y przymocowa? brzeszczoty lub papier ?cierny do kraw?dzi w celu ochrony, uzyskuj?c idealne rezultaty.
6). Podczas szlifowania p?askich powierzchni formy, przesuwaj uchwyt kamienia olejowego do przodu i do ty?u, utrzymuj?c uchwyt tak p?asko, jak to mo?liwe, nie przekraczaj?c 25°; wi?kszy k?t mo?e spowodowa? powstanie grubych rys na obrabianym przedmiocie.
7). W przypadku u?ywania miedzianego lub bambusowego elementu do dociskania papieru ?ciernego w celu wypolerowania powierzchni przedmiotu obrabianego, nale?y upewni? si?, ?e rozmiar papieru ?ciernego nie przekracza obszaru narz?dzia, aby unikn?? szlifowania niezamierzonych obszarów.
8). Unikaj u?ywania szlifierki do naprawy powierzchni podzia?u, poniewa? g?owica ?ciernicy pozostawia szorstk? i falist? powierzchni?. W razie potrzeby nale?y wyregulowa? g?owic? ?ciernicy w celu uzyskania wywa?enia koncentrycznego.
9). Kszta?t narz?dzi szlifierskich powinien by? ?ci?le dopasowany do kszta?tu powierzchni formy, aby zapewni?, ?e obrabiany przedmiot nie zostanie zdeformowany podczas szlifowania.
Jak rozwi?zywa? typowe problemy zwi?zane z polerowaniem?

1. Nadmierne polerowanie
Najwi?kszym problemem napotykanym podczas codziennego polerowania jest "nadmierne polerowanie", gdzie im d?u?szy czas polerowania, tym gorsza jako?? powierzchni formy. Nadmierne polerowanie objawia si? dwoma zjawiskami: "skórk? pomarańczow?" i "w?erami". Nadmierne polerowanie cz?sto wyst?puje podczas polerowania mechanicznego.
2. Przyczyny powstawania "pomarańczowej skórki" na obrabianych elementach
Nieregularnie chropowate powierzchnie s? okre?lane jako "skórka pomarańczowa". Istnieje wiele przyczyn pomarańczowej skórki, z których najcz?stsz? jest przegrzanie powierzchni formy lub nadmierne naw?glenie. Nadmierne ci?nienie polerowania i wyd?u?ony czas polerowania s? g?ównymi przyczynami skórki pomarańczowej. Na przyk?ad, tarcze polerskie mog? generowa? ciep?o, które ?atwo powoduje pomarańczow? skórk?. Twardsze stale mog? wytrzyma? wi?kszy nacisk polerowania, podczas gdy stosunkowo mi?kkie stale s? podatne na nadmierne polerowanie. Badania wykaza?y, ?e czas nadmiernego polerowania ró?ni si? w zale?no?ci od twardo?ci stali.
3. ?rodki maj?ce na celu wyeliminowanie "pomarańczowej skórki" na przedmiotach obrabianych
W przypadku wykrycia s?abej jako?ci powierzchni, wiele osób zwi?ksza ci?nienie polerowania i wyd?u?a czas polerowania, co cz?sto pogarsza jako?? powierzchni.
Nast?puj?ce metody mog? by? wykorzystane do zaradzenia tej sytuacji:
- Usuń wadliw? powierzchni? za pomoc? nieco grubszego materia?u ?ciernego ni? poprzednio, a nast?pnie wypoleruj ponownie z mniejszym naciskiem ni? poprzednio.
- Przeprowadzi? odpr??anie w temperaturze o 25°C ni?szej od temperatury odpuszczania. Przed polerowaniem u?yj najdrobniejszego ziarna do szlifowania, a? uzyskasz po??dany efekt, a nast?pnie poleruj z mniejszym naciskiem.
4. Przyczyny powstawania "w?erów" na powierzchniach przedmiotu obrabianego
Zanieczyszczenia niemetaliczne w stali, zwykle twarde i kruche tlenki, s? wyci?gane z powierzchni stali podczas polerowania, tworz?c mikrow?ery lub w?ery. G?ównymi czynnikami powoduj?cymi powstawanie w?erów s?
1) Nadmierne ci?nienie polerowania i wyd?u?ony czas polerowania.
2) Niewystarczaj?ca czysto?? stali, wysoka zawarto?? twardych zanieczyszczeń.
3) Rdza na powierzchni formy.
4) Czarny materia? skóry nie zosta? usuni?ty.
5. ?rodki eliminuj?ce w?ery na elementach obrabianych
- Ostro?nie przeszlifuj powierzchni? nieco grubszym materia?em ?ciernym ni? poprzednio. Do ostatniego etapu szlifowania przed przyst?pieniem do procesu polerowania nale?y u?y? mi?kkich i ostrych kamieni olejowych.
- Nale?y unika? stosowania najbardziej mi?kkich narz?dzi polerskich, gdy wielko?? ziarna ?ciernego jest mniejsza ni? 1 mm.
- Nale?y stosowa? jak najkrótszy czas polerowania i jak najmniejszy nacisk.
Wnioski
Polerowanie wn?ki w produkcji form jest kluczowym etapem. Wp?ywa ono na jako?? i ?ywotno?? formy oraz determinuje jako?? produktów końcowych. Zrozumienie zasad i procesów polerowania oraz wybór odpowiednich metod polerowania mo?e poprawi? jako?? i ?ywotno?? formy, a tym samym poprawi? jako?? produktu.









