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A qualidade dos moldes tem frequentemente um impacto direto na qualidade e na eficiência da produ??o das pe?as. No fluxo de trabalho de processamento do molde, após as etapas de processamento da forma, há o processamento suave e o processamento espelhado, conhecidos coletivamente como retifica??o e polimento da superfície das pe?as. A qualidade do polimento afecta a qualidade e a vida útil do molde, o que, por sua vez, determina a qualidade dos produtos.

A compreens?o dos princípios e processos de polimento e a sele??o de métodos e produtos de polimento adequados podem melhorar a qualidade e a vida útil do molde, aumentando assim a qualidade do produto e a eficiência do processamento.

Métodos comuns de polimento de moldes

1. Polimento físico

O polimento físico de moldes envolve normalmente a utiliza??o de ferramentas como pedras de óleo, rodas de l? e lixas para induzir a deforma??o plástica na superfície do material, removendo saliências e obtendo um acabamento liso. Este processo é geralmente efectuado manualmente. Para superfícies com requisitos de alta qualidade, podemos utilizar métodos de polimento ultra-fino. O polimento ultrafino utiliza ferramentas especiais de retifica??o numa lama contendo abrasivos, que s?o pressionadas contra a superfície da pe?a de trabalho e rodadas a altas velocidades. Este método pode atingir uma rugosidade de superfície de Ra0,008 μm.

O polimento físico dos moldes é atualmente o método de polimento mais utilizado pelos fabricantes de moldes.

1). Ferramentas e especifica??es comuns para o polimento de moldes

1. As ferramentas habitualmente utilizadas para o polimento de moldes incluem lixas, pedras de óleo, rodas de feltro de l?, pasta de polimento, limas de liga, agulhas de moagem de diamante, pe?as de bambu, pedras de óleo de fibra e máquinas de polir rotativas.
2. Lixa: 150#, 180#, 320#, 400#, 600#, 800#, 1000#, 1200#, 1500#
3. Pedras de óleo: 120#, 220#, 400#, 600#
4. Rodas de feltro de l?: Cilíndricas, cónicas, rectangulares com pontas pontiagudas
5. Pasta de polimento: 1# (branco), 3# (amarelo), 6# (laranja), 9# (verde), 15# (azul), 25# (castanho), 35# (vermelho), 60# (roxo)
6. Ficheiros: Quadradas, redondas, planas, triangulares e outras formas
7. Agulhas de moagem de diamante: Geralmente com haste de 3/32 ou 1/8, disponíveis em formas de onda redonda, cilíndrica, cilindro reto longo e cónica longa
8. Pe?as de bambu: Várias formas adequadas para operadores e formas de moldes, utilizadas para pressionar a lixa durante a retifica??o para obter a rugosidade de superfície desejada
9. Pedras de óleo de fibra: 200# (preto), 400# (azul), 600# (branco), 800# (vermelho)

2). Processo de polimento

01. Polimento áspero

Após processos como a moagem fina, EDMe tritura??oEm seguida, podemos polir as superfícies utilizando uma máquina de polir rotativa com uma velocidade de 35.000-40.000 r/min. Depois, segue-se a retifica??o manual com pedra de óleo, utilizando querosene como lubrificante ou refrigerante. A sequência de utiliza??o é 180# → 240# → 320# → 400# → 600# → 800# → 1000#.

02. Semi-acabamento Polimento

O polimento de semi-acabamento utiliza principalmente lixa e querosene. A sequência de utiliza??o da lixa é 400# → 600# → 800# → 1000# → 1200# → 1500#. Note-se que a lixa #1500 só é adequada para a?o de molde endurecido (acima de 52HRC) e n?o para a?o pré-endurecido, pois pode danificar a superfície, impedindo o efeito de polimento desejado.

03. Polimento Fino

O polimento fino utiliza principalmente pasta de polimento de diamante. Se for utilizada uma roda de pano de polimento misturada com pó ou pasta de polimento de diamante, a sequência de polimento típica é 9μm (1800#) → 6μm (3000#) → 3μm (8000#). A pasta de polimento de diamante de 9μm e a roda de pano de polimento podem remover riscos finos deixados pelas lixas 1200# e 1500#. De seguida, o polimento é continuado com feltro e pasta de polimento de diamante pela ordem: 1μm (14000#) → 1/2μm (60000#) → 1/4μm (100000#).

04. Ambiente de polimento

O processo de polimento deve ser completado em duas áreas separadas: uma para o desbaste e outra para o polimento fino. ? importante limpar bem a pe?a de trabalho entre etapas para remover quaisquer partículas abrasivas da etapa anterior. Depois de concluído o polimento grosseiro com pedras de óleo até à lixa 1200#, a pe?a de trabalho deve ser transferida para uma sala sem pó para polimento, de modo a garantir que nenhuma partícula de pó adira à superfície do molde. Termine os processos de polimento que exijam uma precis?o superior a 1μm (incluindo 1μm) numa sala de polimento limpa. Para um polimento ainda mais preciso, é necessário um ambiente absolutamente limpo, uma vez que o pó, o fumo, a caspa e a saliva podem arruinar a superfície polida de alta precis?o.

Após a conclus?o do processo de polimento, devemos proteger a superfície da pe?a de trabalho do pó. Quando o polimento termina, todos os agentes de polimento e lubrificantes devem ser cuidadosamente removidos para garantir que a superfície está limpa, e uma camada de revestimento anti-ferrugem deve ser pulverizada sobre a superfície da pe?a.

2. Polimento químico

O polimento químico envolve a imers?o do material num meio químico onde as saliências microscópicas na superfície se dissolvem preferencialmente sobre as áreas rebaixadas, resultando numa superfície lisa. As principais vantagens deste método s?o o facto de n?o necessitar de equipamento complexo, de poder polir pe?as com formas complexas e de poder polir muitas pe?as em simult?neo, oferecendo uma elevada eficiência. O principal desafio do polimento químico reside na prepara??o da solu??o de polimento. A rugosidade da superfície obtida através do polimento químico é geralmente da ordem de várias dezenas de micrómetros.

3. Polimento eletrolítico

O princípio básico do polimento eletrolítico é semelhante ao do polimento químico, em que as saliências microscópicas na superfície do material se dissolvem seletivamente, resultando numa superfície lisa. Em compara??o com o polimento químico, pode eliminar os efeitos das reac??es catódicas, oferecendo melhores resultados. O processo de polimento eletrolítico envolve duas etapas:

• Nivelamento macroscópico: Os produtos de dissolu??o difundem-se no eletrólito, reduzindo a rugosidade geométrica da superfície do material, Ra > 1μm.
• Micro-nivelamento: A polariza??o anódica aumenta o brilho da superfície, Ra < 1μm.

4. Polimento por ultra-sons

No polimento por ultra-sons, colocamos a pe?a de trabalho numa suspens?o abrasiva e sujeitamo-la a um campo ultrassónico. As vibra??es ultra-sónicas fazem com que o abrasivo fa?a o polimento da superfície da pe?a. O processamento ultrassónico gera uma for?a macroscópica mínima, evitando a deforma??o da pe?a, mas as ferramentas e a configura??o podem ser um desafio. O processamento ultrassónico pode ser combinado com métodos químicos ou electroquímicos. Ao aplicar vibra??es ultra-sónicas para agitar a solu??o, os produtos de dissolu??o na superfície da pe?a de trabalho s?o removidos, assegurando uma corros?o ou eletrólise uniforme perto da superfície. O efeito de cavita??o dos ultra-sons no líquido também inibe o processo de corros?o, contribuindo para o brilho da superfície.

5. Polimento de fluidos

O polimento com fluidos utiliza abrasivos que transportam líquidos a alta velocidade para polir a superfície da pe?a de trabalho. Os métodos mais comuns incluem a maquinagem por jato abrasivo, a maquinagem por jato líquido e a retifica??o din?mica de fluidos. Na retifica??o din?mica de fluidos, um meio hidráulico contendo partículas abrasivas flui rapidamente para trás e para a frente sobre a superfície da pe?a. O meio é normalmente constituído por compostos especiais (subst?ncias semelhantes a polímeros) misturados com abrasivos, como pó de carboneto de silício.

Precau??es para diferentes tipos de polimento

1. Precau??es para a retifica??o de moldes com lixa e pedra de óleo

• Para superfícies de molde de elevada dureza, só devem ser utilizadas ferramentas de retifica??o de pedra de óleo limpas e macias.
• Quando se muda de nível de gr?o de lixa durante a retifica??o, tanto a pe?a de trabalho como as m?os do operador devem ser limpas para evitar o transporte de gr?o grosso para a fase seguinte de retifica??o mais fina.
• Durante cada processo de lixagem, a lixa deve ser utilizada em diferentes ?ngulos de 45° até que os riscos da lixa anterior sejam eliminados. Depois de eliminar os riscos da lixa anterior, prolongar o tempo de lixagem em 25% antes de mudar para a lixa mais fina seguinte.
• A altera??o das direc??es de retifica??o ajuda a evitar a cria??o de superfícies onduladas ou irregulares na pe?a de trabalho.

2. Precau??es para o polimento de diamantes

O polimento com diamante deve ser efectuado com a menor press?o possível, especialmente ao polir a?o pré-endurecido e ao utilizar pasta de polimento fina. Quando se utiliza a pasta de polir 8000#, a carga habitual é de 100-200g/cm?, mas é difícil manter esta carga com precis?o. Para facilitar, pode ser feita uma pega fina e estreita numa tira de madeira, ou pode ser cortada parte de uma tira de bambu para a tornar mais flexível. Isto ajuda a controlar a press?o de polimento, assegurando que a press?o da superfície do molde n?o é demasiado elevada. Quando se utiliza o polimento com diamante, n?o só a superfície de trabalho deve estar limpa, como também as m?os do trabalhador devem estar muito limpas.

3. Precau??es para polir moldes de plástico

O polimento de moldes de plástico é bastante diferente do polimento de superfícies exigido noutras indústrias. Em termos estritos, o polimento de moldes de plástico deve ser referido como acabamento espelhado. Exige elevados padr?es n?o só de polimento, mas também de planicidade, suavidade e precis?o geométrica da superfície.

As normas para o polimento de espelhos est?o divididas em quatro níveis:

• A0 = Ra0,008μm
• A1 = Ra0,016μm
• A3 = Ra0,032μm
• A4 = Ra0,063μm

Métodos como o polimento eletrolítico e o polimento com fluido têm dificuldade em controlar com precis?o a exatid?o geométrica das pe?as, enquanto a qualidade da superfície obtida com o polimento químico, o polimento ultrassónico e o polimento com retifica??o magnética n?o satisfazem os requisitos. Por conseguinte, o polimento mec?nico continua a ser o método principal para o acabamento espelhado de moldes de precis?o.

4. Precau??es durante o polimento:

1). Quando come?ar a processar uma nova cavidade de molde, verifique primeiro a superfície da pe?a de trabalho e limpe-a com querosene para garantir que a superfície da pedra de óleo n?o fica contaminada, fazendo com que perca a sua fun??o de corte.

2). Ao polir texturas ásperas, avance das áreas difíceis para as mais fáceis, concentrando-se especialmente nos cantos difíceis de alcan?ar e nas áreas mais profundas, seguidas dos lados e das grandes superfícies planas.

3). Se for necessário polir várias pe?as em conjunto, esmerilhar primeiro as texturas ásperas ou as marcas EDM nas pe?as individuais, depois montar todas as pe?as e polir até obter um acabamento liso.

4). Para grandes superfícies planas ou laterais, depois de remover as texturas ásperas com uma pedra de óleo, utilizar uma placa de a?o plana para efetuar testes de transmiss?o de luz para verificar se existem irregularidades ou defeitos de rascunho negativo. As correntes de ar negativas podem dificultar a desmoldagem ou causar riscos nas pe?as.

5). Para evitar o desbaste de correntes de ar negativas ou proteger algumas superfícies de contacto, coloque l?minas de serra ou lixa nas arestas para prote??o, obtendo resultados ideais.

6). Ao retificar as superfícies planas do molde, mova a pega da pedra de óleo para trás e para a frente, mantendo a pega t?o plana quanto possível, n?o excedendo 25°; um ?ngulo maior pode for?ar a pe?a de trabalho a ficar com riscos grosseiros.

7). Se utilizar uma pe?a de cobre ou de bambu para pressionar a lixa para polir a superfície da pe?a de trabalho, certifique-se de que o tamanho da lixa n?o excede a área da ferramenta para evitar lixar áreas n?o intencionais.

8). Evitar a utiliza??o de uma máquina de retifica??o para reparar a superfície de separa??o, uma vez que a cabe?a da mó deixa uma superfície rugosa e ondulada. Se necessário, a cabe?a da mó deve ser ajustada para obter um equilíbrio concêntrico.

9). A forma das ferramentas de retifica??o deve corresponder exatamente à forma da superfície do molde para garantir que a pe?a de trabalho n?o se deforma durante a retifica??o.

Como resolver problemas comuns no polimento

1. Polimento excessivo

O maior problema encontrado no polimento diário é o "polimento excessivo", em que quanto maior for o tempo de polimento, pior será a qualidade da superfície do molde. O excesso de polimento manifesta-se em dois fenómenos: "casca de laranja" e "pitting". O polimento excessivo ocorre normalmente durante o polimento mec?nico.

2. Causas da "casca de laranja" em pe?as de trabalho

As superfícies irregularmente rugosas s?o designadas por "casca de laranja". Existem muitas causas para a casca de laranja, sendo as mais comuns o sobreaquecimento da superfície do molde ou a carbura??o excessiva. A press?o de polimento excessiva e o tempo de polimento prolongado s?o as principais raz?es para a casca de laranja. Por exemplo, os discos de polimento podem gerar calor que facilmente provoca a casca de laranja. Os a?os mais duros podem suportar uma maior press?o de polimento, enquanto os a?os relativamente mais macios s?o propensos a um polimento excessivo. A investiga??o demonstrou que o tempo de polimento excessivo varia consoante a dureza do a?o.

3. Medidas para eliminar a "casca de laranja" nas pe?as de trabalho

Quando é detectada uma má qualidade da superfície, muitas pessoas aumentam a press?o de polimento e prolongam o tempo de polimento, o que muitas vezes piora a qualidade da superfície.

Os seguintes métodos podem ser utilizados para remediar a situa??o:

• Remover a superfície defeituosa com uma lixa ligeiramente mais grossa do que a utilizada anteriormente e voltar a polir com uma press?o mais ligeira do que a anterior.
• Efetuar o alívio de tens?es a uma temperatura 25°C inferior à temperatura de têmpera. Antes de polir, utilizar o gr?o mais fino para lixar até obter o efeito desejado e, em seguida, polir com uma press?o mais ligeira.

4. Causas de "Pitting" nas superfícies da pe?a de trabalho

As impurezas n?o metálicas do a?o, normalmente óxidos duros e quebradi?os, s?o arrancadas da superfície do a?o durante o polimento, formando micropo?os ou pitting. Os principais factores que causam a forma??o de pites s?o:

1) Press?o de polimento excessiva e tempo de polimento prolongado.

2) Pureza insuficiente do a?o, elevado teor de impurezas duras.

3) Ferrugem na superfície do molde.

4) Material de pele negra n?o removido.

5. Medidas para eliminar a corros?o em pe?as de trabalho

• Voltar a lixar cuidadosamente a superfície com um abrasivo ligeiramente mais grosso do que o utilizado anteriormente. Utilize pedras de óleo macias e afiadas para o passo final de lixagem antes de prosseguir com o processo de polimento.
• Evitar utilizar as ferramentas de polimento mais macias quando o tamanho do gr?o abrasivo for inferior a 1 mm.
• Utilizar o tempo de polimento mais curto e a press?o de polimento mais ligeira possível.

Conclus?o

O polimento da cavidade no fabrico de moldes é um passo crucial. Afecta a qualidade e o tempo de vida do molde e determina a qualidade dos produtos finais. Compreender os princípios e processos de polimento e selecionar os métodos de polimento adequados pode melhorar a qualidade e a vida útil do molde, aumentando assim a qualidade do produto.