東莞市永發(fā)塑膠制品有限公司

      一 模具表面力求光潔的原因 
        隨著塑膠制品日益廣泛的應(yīng)用，對塑膠模具的表面質(zhì)量要求也越高，往往要求達(dá)到鏡面拋光度。表面光潔度越好，可提高塑料模具澆注系統(tǒng)的表面質(zhì)量，降低注射的流動阻力；可以使塑膠制品易于脫模；提高模具接合面精度，防止樹脂滲漏；防止出現(xiàn)沾粘和提高成形性能；減少模具由于聚然高溫或疲勞而產(chǎn)生斷裂和開裂的危險。
本文主要講解拋光操作者的技巧、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，簡單介紹影響模具拋光性的各種因素。
        二 如何判斷模具的表面質(zhì)量 
        判斷模具表面質(zhì)量有兩種方法：（1）操作者用肉眼判斷，模具表面幾何形狀是否正確，有無起伏不平的長形波浪紋，如有是由于早前用砂輪或油石研磨時留下的缺陷。經(jīng)鏡面處理的模具表面有無刮痕，小孔橙皮紋（橘皮）及微坑（針孔）等缺陷；（2）因?yàn)橛萌庋叟袛鄷a(chǎn)生偏差，看上去很光潔的平面在幾何學(xué)上并非完全的平坦。在較復(fù)雜的情況下，模具的表面質(zhì)量需要用儀器來檢測，如采用光學(xué)干涉技術(shù)。
        三 影響表面拋光性的因素 
        采用研磨的方法可使模具表面光潔，光潔的程度與下列因素有關(guān)：（1）工具鋼的品質(zhì)；（2）熱處理工藝；（3）拋光技術(shù)。通常認(rèn)為拋光技術(shù)是重要的影響因素，恰當(dāng)?shù)膾伖饧夹g(shù)配合品質(zhì)優(yōu)良的工具鋼材及正確的熱處理工藝才能得到滿意的光潔度。反之，拋光技術(shù)不當(dāng)，即使采用鋼材也不會達(dá)到高度鏡面的效果。
        四 模具的研磨和油石打磨 
        模具的型腔通常是采用銑床加工、電火花加工或模壓法來加工。若要獲得非常光潔的表面，需遵循下列的加工程序：（1）銑床加工之后，進(jìn)行粗研磨、精研磨和拋光；（2）電火花加工之后，進(jìn)行精研磨和拋光；（3）模壓加工之后，經(jīng)熱處理之后只需進(jìn)行一次拋光。
        需要強(qiáng)調(diào)的是研磨結(jié)果直接影響拋光效果的好壞。機(jī)械加工留下的刮痕，經(jīng)過研磨去除后，得到形狀正確的純金屬表面。要提高工作效率，確保模具質(zhì)量，機(jī)械研磨和手動人工打磨操作必須遵循以下加工守則：研磨時不應(yīng)產(chǎn)生過多的熱量和使用過大的壓力，以免影響鋼材的組織和硬度；研磨時要使用大量的冷卻劑。
        （1）對于硬度較高的表面，只能用清潔和軟的油石打磨工具。
        （2）研磨中需轉(zhuǎn)換砂號級別時，工件和操作者的雙手必須清洗，避免將粗磨粒和塵埃帶到下一級較細(xì)砂號的研磨操作中。
        （3）研磨砂粒越細(xì)，每級別之間的清洗就越重要。
        （4）要進(jìn)行下一道更細(xì)一道研磨時，研磨方向應(yīng)與前一級研磨方向成 45°角，直至消除前一級研磨的刮痕。前一級研磨刮痕消除后，將研磨時間延長 25%，再轉(zhuǎn)換到下一道更細(xì)的砂號，這樣做的目的是為了去除在前一級研磨時由于機(jī)械應(yīng)力所引起的研磨表面的變形層。
        （5）變換研磨方向?qū)τ诒苊庑纬扇毕莺桶纪共黄揭彩种匾?br />         （6）研磨大型模具的平面時，應(yīng)避免使用手動操作的砂輪。使用油石打磨可減少形成較大的面積缺陷。
        五 模具的拋光
        鉆石膏是拋光操作常見的研磨材料。
        采用正確的研磨膏拋光工具，可獲得的拋光效果。手動（人工）拋光常用的工具有研磨棒、研磨片的研磨塊，機(jī)械拋光常用的工具有拋光布輪、拋光刷的拋光轉(zhuǎn)盤。拋光操作是一項(xiàng)耗費(fèi)時間和費(fèi)用昂貴的工序，遵循一定的守則可以降低拋光操作的成本。拋光的每一個步驟必須保持清潔，這一點(diǎn)重要。
        （1）拋光必須在清潔無塵的室內(nèi)進(jìn)行。硬塵粒會污染研磨材料，損害已接近完成的模具表面。
        （2）每個拋光工具只使用一個級別的拋光鉆石膏，并存放在防塵或密封的容器內(nèi)。
        （3）由于加了鉆石膏，拋光工具會顯得飽和，隨著不斷使用情況會有所改善。
        （4）當(dāng)要轉(zhuǎn)換更細(xì)一級的砂號時，必須清洗雙手和工件。用肥皂清洗雙手，用除脂溶劑清洗工件。
        （5）手動（人工）拋光時，鉆石膏要涂在拋光工具上，機(jī)械拋光時研磨膏要涂在工件上。
        （6）拋光時所使用的壓力與拋光工具的硬度和研磨膏的等級應(yīng)互相調(diào)整和適應(yīng)。進(jìn)行細(xì)一級的拋光時，壓力要調(diào)整到與拋光工具的重量相近。
        （7）要獲得較大的鋼材除去率，必須使用較硬的拋光工具和較粗砂粒的鉆石膏。
        （8）塑膠模具的終拋光應(yīng)沿著工件脫模的方向進(jìn)行。
        （9）開始拋光時要先處理角落、邊角和圓角等較難拋光的地方。
        （10）處理尖角及邊角應(yīng)特別小心，注意不要形成圓角或圓邊，應(yīng)盡量采用較硬的拋光工具。
        六 拋光操作的程序 
        如何選擇研磨和拋光的操作次序，完全取決于拋光操作者的經(jīng)驗(yàn)和其使用的工具與設(shè)備。材料的特性對操作程序也有影響。在拋光過程中通常采用兩種方法。種方法是確定合適砂號的鉆石膏，先使用較硬的拋光工具，然后使用較軟和更軟的拋光工具。第二種方法是選定中等硬度的拋光工具，先使用粗砂號的鉆石膏，然后改用越來越細(xì)砂號的鉆石膏。將以上兩種方法結(jié)合使用效果更佳，舉例說明?！紫仁褂幂^硬的拋光工具和粗砂號鉆石膏?！褂孟嗤柕你@石膏，但改用較軟的拋光工具。——改用中等硬度的拋光工具和中等砂號的鉆石膏?！挠幂^軟的拋光工具，但選用相同砂號的鉆石膏?！笫褂幂^軟的拋光工具和細(xì)砂號的鉆石膏。
        七 拋光前的各種表面狀態(tài) 
        （1）電火花加工后的表面比普通機(jī)械加工或熱處理后的表面更難研磨，完成電火花加工前應(yīng)采用細(xì)（幼）電火花程序，若細(xì)（幼）電花程序操作正確，不會產(chǎn)生問題。否則，表面會形成再硬化薄層。再硬化薄層的硬度比基體硬度高，必須去除。
        （2）已氮化或表面硬化的鋼材表面比其基體材料更難研磨，但拋光后的光潔度更高，表面上的細(xì)微加工缺陷使其難以達(dá)到很好的拋光效果。
        （3）經(jīng)火焰硬化或裙焊的模具，經(jīng)處理部位和鋼材基體層之間存在一個較軟的區(qū)域，為了避免研磨時產(chǎn)生溝槽，應(yīng)使用接觸面積較寬的油石條。
        八 如何解決拋光中出現(xiàn)的問題
        拋光中遇到的大問題就是“拋光過度”，拋光過度是指拋光時間越長，模具表面質(zhì)量越差。發(fā)生拋光過度時有兩種現(xiàn)象，即“橘皮”（橙皮）和“微坑”（針孔）。拋光過度多發(fā)生于機(jī)械拋光。
        （1）“橘皮”（橙皮）。不規(guī)則，粗糙的表面被稱為“橘皮”（橙皮），產(chǎn)生“橘皮”（橙皮）有多種原因。常見的原因是由于模具表面過熱或滲碳過度，加上拋光壓力過大及拋光時間過長。較硬的鋼材能承受較大的拋光壓力，較軟的鋼材容易發(fā)生拋光過度，研究證明產(chǎn)生拋光過度的時間因材料硬度不同而有所不同。發(fā)現(xiàn)表面質(zhì)量不好，許多人就會增加拋光壓力，并延長拋光時間。這種做法往往使表面質(zhì)量變得更差?？刹捎孟铝蟹椒▉硌a(bǔ)救：
        方法 1：把有缺陷的表面除去，研磨的粒度比先前使用砂號略粗一級。然后進(jìn)行精研磨，拋光壓力要比先前的壓力低。
        方法 2：以低于回火溫度 25℃的溫度進(jìn)行應(yīng)力消除。在拋光前使用幼細(xì)的砂號進(jìn)行研磨直至達(dá)到滿意效果。后以稍低的壓力進(jìn)行拋光。若效果仍不滿意，必須將模具的硬度提高，有兩種方法：①采用氮化或滲碳的方法提高鋼材的表面硬度；②采用熱處理技術(shù)提高鋼材的整體硬度。
        （2）“微坑”（針孔）?！拔⒖住被颉搬樋住钡男纬墒怯捎阡摬闹械姆墙饘賷A物（雜質(zhì)），通常是硬而脆的氧化物；在拋光過程中從鋼材表面被拉出，形成“微坑”或“針孔”。主要影響因素如下：①拋光壓力和拋光時間；②鋼材的純凈度，特別是硬性夾雜物（雜質(zhì)）的含量；③拋光工具；④研磨材料。
        產(chǎn)生微坑（針孔）的原因是由于鋼材基體與夾雜物（雜質(zhì)）的硬度不同。拋光時基體被研磨去除的速度比夾雜物大，倘若繼續(xù)拋光，夾雜物突出，終會被拉出，留下微坑（針孔）。若鉆石膏的砂粒尺寸小于 10um和使用較軟的拋光工具時，容易出現(xiàn)微坑（針孔）。可采用以下措施：①小心地將表面重新研磨，砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一級。采用軟質(zhì)及削銳的油石進(jìn)行后步驟的研磨再進(jìn)行拋光程序。②當(dāng)砂粒尺寸小于 10um應(yīng)避免采取軟的拋光工具。③盡可能采取短的拋光時間和小的拋光壓力。