En la actualidad, los métodos de pulido más utilizados son los siguientes:
1.1 El pulido mecánico es un método de pulido que se basa en el corte y la deformación plástica de la superficie del material para eliminar las convexidades pulidas y obtener una superficie lisa. Generalmente se utilizan tiras de piedra aceitosa, ruedas de lana, papel de lija, etc., y se utilizan principalmente piezas especiales como cuerpos giratorios. Para la superficie, se pueden utilizar herramientas auxiliares, como una plataforma giratoria, y se puede utilizar el método de pulido de ultraprecisión para requisitos de alta calidad de la superficie. El pulido de ultraprecisión consiste en el uso de herramientas abrasivas especiales que se presionan firmemente sobre la superficie procesada de la pieza de trabajo en un líquido de pulido que contiene abrasivos para una rotación de alta velocidad. Con esta tecnología, se puede lograr una rugosidad superficial de Ra0.008μm, que es la más alta entre varios métodos de pulido. Los moldes de lentes ópticas suelen utilizar este método.
1.2 Pulido químico El pulido químico consiste en hacer que la superficie microscópica convexa del material en el medio químico se disuelva preferentemente que la parte cóncava, para obtener una superficie lisa. La principal ventaja de este método es que no requiere equipos complejos, puede pulir piezas con formas complejas y puede pulir muchas piezas al mismo tiempo, con alta eficiencia. El problema central del pulido químico es la preparación del líquido de pulido. La rugosidad superficial obtenida mediante pulido químico es generalmente de unos 10 µm.
1.3 Pulido electrolítico El principio básico del pulido electrolítico es el mismo que el del pulido químico, es decir, se basa en la disolución selectiva de pequeñas protuberancias en la superficie del material para suavizar la superficie. En comparación con el pulido químico, el efecto de la reacción catódica se puede eliminar y el efecto es mejor.
El proceso de pulido electroquímico se divide en dos pasos:
“(1) Nivelación macroscópica” El producto disuelto se difunde en el electrolito y la rugosidad geométrica de la superficie del material disminuye, Ra> 1μm.
(2) Nivelación con poca luz, polarización anódica, brillo superficial mejorado, Ra <1μm.
1.4 Pulido ultrasónico” Coloque la pieza de trabajo en la suspensión abrasiva y júntela en el campo ultrasónico, confiando en el efecto de oscilación del ultrasonido, de modo que el abrasivo se muele y pule en la superficie de la pieza de trabajo. El mecanizado ultrasónico tiene una fuerza macroscópica pequeña y no provoca deformación de la pieza de trabajo, pero es difícil fabricar e instalar herramientas. El procesamiento ultrasónico se puede combinar con métodos químicos o electroquímicos. Sobre la base de la corrosión y electrólisis de la solución, se aplica vibración ultrasónica para agitar la solución, de modo que los productos disueltos en la superficie de la pieza de trabajo se separen y la corrosión o el electrolito cerca de la superficie sea uniforme; El efecto de cavitación de los ultrasonidos en el líquido también puede inhibir el proceso de corrosión y facilitar el brillo de la superficie.
1.5 pulido con fluido El pulido con fluido consiste en confiar en el flujo de alta velocidad de líquido y partículas abrasivas transportadas al fregar la superficie de la pieza de trabajo para lograr el propósito del pulido. Los métodos más utilizados son el procesamiento por chorro abrasivo, el procesamiento por chorro de líquido, la molienda hidrodinámica, etc. El rectificado hidrodinámico es impulsado por presión hidráulica para hacer que el medio líquido que transporta partículas abrasivas fluya hacia adelante y hacia atrás a través de la superficie de la pieza de trabajo a alta velocidad. El medio se compone principalmente de compuestos especiales (sustancias similares a polímeros) con buena fluidez a baja presión y mezclados con abrasivos. Los abrasivos pueden estar hechos de polvo de carburo de silicio.
1.6 Pulido abrasivo magnético El pulido abrasivo magnético utiliza abrasivos magnéticos para formar cepillos abrasivos bajo la acción de un campo magnético para pulir la pieza de trabajo. Este método tiene alta eficiencia de procesamiento, buena calidad, fácil control de las condiciones de procesamiento y buenas condiciones de trabajo. Utilizando abrasivos adecuados, la rugosidad de la superficie puede alcanzar Ra0.1μm.
2 Método básico de pulido mecánico El pulido mencionado en el procesamiento de moldes de plástico es muy diferente del pulido de superficies requerido en otras industrias. Estrictamente hablando, el pulido del molde debería llamarse procesamiento de espejo. No solo tiene altos requisitos para el pulido en sí, sino que también tiene altos estándares de planitud, suavidad y precisión geométrica de la superficie. El pulido de superficies generalmente sólo requiere una superficie brillante.
El estándar de procesamiento de la superficie del espejo se divide en cuatro niveles: AO = Ra0.008μm, A1 = Ra0.016μm, A3 = Ra0.032μm, A4 = Ra0.063μm. Es difícil controlar con precisión la precisión geométrica de las piezas debido a métodos como el pulido electrolítico y el pulido fluido. Sin embargo, la calidad de la superficie del pulido químico, pulido ultrasónico, pulido abrasivo magnético y otros métodos no está a la altura de los requisitos, por lo que el procesamiento con espejo de moldes de precisión sigue siendo principalmente pulido mecánico.
2.1 Procedimiento básico de pulido mecánico Para obtener resultados de pulido de alta calidad, lo más importante es contar con herramientas de pulido y productos auxiliares de alta calidad, como piedra de aceite, papel de lija y pasta de lapeado de diamante. La elección del procedimiento de pulido depende de la condición de la superficie después del preprocesamiento, como mecanizado, electroerosión, rectificado, etc.
El proceso general de pulido mecánico es el siguiente:
(1) Pulido basto. La superficie después del fresado, electroerosión, rectificado, etc. se puede pulir con una máquina pulidora de superficies giratoria o una amoladora ultrasónica con una velocidad de 35 000-40 000 rpm. El método comúnmente utilizado es utilizar ruedas con un diámetro de Φ3 mm y WA # 400 para eliminar la capa de chispa blanca. Luego está el pulido manual con piedra de afilar y a la piedra de afilar en tiras se le añade queroseno como lubricante o refrigerante. El orden general de uso es #180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000. Muchos fabricantes de moldes optan por comenzar con el número 400 para ahorrar tiempo.
(2) Pulido de semiprecisión. El pulido de semiprecisión utiliza principalmente papel de lija y queroseno. La cantidad de papel de lija es #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500. De hecho, el papel de lija n.° 1500 solo utiliza acero para matrices adecuado para endurecer (por encima de 52 HRC), no acero preendurecido, porque puede causar quemaduras en la superficie del acero preendurecido.
(3) Pulido fino El pulido fino utiliza principalmente pasta abrasiva de diamante. Si la rueda de paño de pulido se mezcla con polvo abrasivo de diamante o pasta abrasiva para pulir, el orden de pulido habitual es 9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000). Se puede utilizar una pasta abrasiva de diamante de 9 μm y un paño de pulido para eliminar las marcas de desgaste similares a pelos dejadas por el papel de lija #1200 y #1500. Luego use fieltro adhesivo y pasta de diamante para pulir, el orden es 1μm (#14000) ~ 1/2μm (#60000) ~ 1/4μm (#100000).
El proceso de pulido con requisitos de precisión superiores a 1 μm (incluido 1 μm) se puede llevar a cabo en una sala de pulido limpia en el taller de procesamiento de moldes. Para un pulido más preciso, es necesario un espacio absolutamente limpio. El polvo, el humo, la caspa y la saliva pueden eliminar la superficie pulida de alta precisión obtenida después de horas de trabajo.
2.2 Problemas a prestar atención en el pulido mecánico Al pulir con papel de lija se debe prestar atención a los siguientes puntos:
(1) El pulido con papel de lija requiere el uso de palos de madera blanda o bambú. Al pulir superficies redondas o esféricas, el uso de varillas de corcho puede adaptarse mejor a la curvatura de las superficies redondas y esféricas. Las tiras de madera más duras, como la madera de cerezo, son más adecuadas para pulir superficies planas. Recorte los extremos de las tiras de madera para que sean coherentes con la forma de la superficie de las piezas de acero, para evitar que los ángulos agudos de las tiras de madera (o tiras de bambú) entren en contacto con la superficie de las piezas de acero y provoquen arañazos profundos. .
(2) Al cambiar a un tipo de papel de lija diferente, la dirección de pulido debe cambiarse de 45 ° a 90 °, de modo que se puedan distinguir las rayas y sombras que deja el tipo de papel de lija anterior después del pulido. Antes de cambiar a otro tipo de papel de lija, se debe limpiar cuidadosamente la superficie de pulido con un algodón 100% puro humedecido con una solución limpiadora como el alcohol, ya que una pequeña cantidad de arena que quede en la superficie destruirá todo el pulido posterior. Este proceso de limpieza es igualmente importante cuando se cambia de pulido con papel de lija a pulido con pasta de diamante. Antes de que pueda continuar el pulido, se deben limpiar por completo todas las partículas y el queroseno.
(3) Para evitar rayones y quemaduras en la superficie de la pieza de trabajo, se debe tener especial cuidado al pulir con papel de lija # 1200 y # 1500. Por lo tanto, es necesario aplicar una carga ligera y utilizar un método de pulido de dos pasos para pulir la superficie. Al pulir con cada tipo de papel de lija, el pulido debe hacerse dos veces en dos direcciones diferentes, y cada rotación entre las dos direcciones es de 45 ° ~ 90 °.
3 factores que afectan la calidad del pulido de moldes
3.1 El efecto de diferentes durezas en el proceso de pulido. El aumento de la dureza aumenta la dificultad del pulido, pero la rugosidad después del pulido disminuye. A medida que aumenta la dureza, aumenta en consecuencia el tiempo de pulido necesario para lograr una menor rugosidad. Al mismo tiempo, aumenta la dureza y, en consecuencia, se reduce la posibilidad de un pulido excesivo.
3.2 El efecto del estado de la superficie de la pieza de trabajo en el proceso de pulido. Durante el proceso de trituración de la máquina cortadora, la capa superficial se dañará debido al calor, la tensión interna u otros factores, y los parámetros de corte inadecuados afectarán el efecto de pulido. La superficie después de la electroerosión es más difícil de pulir que la superficie después del mecanizado normal o del tratamiento térmico. Por lo tanto, antes de finalizar la electroerosión, se debe recortar con electroerosión de precisión; de lo contrario, la superficie formará una fina capa endurecida.