Cos'è il processo di lucidatura?
Processo di lucidatura
La qualità della superficie dei prodotti in plastica comprende difetti quali imperfezioni, striature, rientranze, bolle d'aria e scolorimento, nonché lucentezza e ruvidità della superficie. Molti fattori influenzano la qualità della superficie dei prodotti in plastica; i fattori principali sono la qualità della superficie lavorata dello stampo e le condizioni del processo di stampaggio della plastica.
La qualità della superficie lavorata dello stampo, in particolare la rugosità superficiale della cavità, è il fattore principale che influenza la qualità della superficie dei prodotti in plastica. La relazione tra la rugosità superficiale della cavità e la rugosità superficiale Ra della parte è principalmente dovuta al fatto che la rugosità superficiale Ra della cavità dello stampo è generalmente da 1 a 2 gradi superiore alla qualità della superficie del prodotto plastico. Attualmente, la rugosità superficiale Ra delle parti stampate a iniezione è generalmente compresa tra 0,04 μm e 1,25 μm e la rugosità superficiale Ra della cavità dello stampo è generalmente compresa tra 0,02 μm e 0,63 μm.
Le parti trasparenti richiedono la stessa ruvidità superficiale sia per la cavità che per il nucleo. Per le parti opache, la ruvidità della superficie può essere maggiore per le superfici non-accoppiate e le superfici nascoste, a seconda dell'applicazione.
A seconda dei requisiti del pezzo, a volte è necessario lucidare le parti stampate dello stampo. La lucidatura è un processo molto importante nella produzione degli stampi ed è anche l'ultimo processo nella lavorazione delle parti dello stampo. Con l'aumento delle esigenze relative all'aspetto dei prodotti in plastica, è aumentata anche la qualità della lucidatura della superficie della cavità dello stampo, in particolare per gli stampi che richiedono superfici a specchio-e ad alta-lucidità, che impongono requisiti più elevati sulla ruvidità della superficie dello stampo e quindi sulla lucidatura. La lucidatura non solo aumenta il costo dello stampo, ma migliora anche la resistenza superficiale del materiale alla corrosione e all'usura, e facilita le successive lavorazioni.stampaggio ad iniezioneproduzione, come rendere i prodotti in plastica più facili da sformare e ridurne il ciclo produttivostabilimenti di lavorazione dello stampaggio ad iniezione.
I metodi di lucidatura comunemente utilizzati attualmente includono quanto segue:
Lucidatura meccanica
La lucidatura meccanica è un metodo di lucidatura che consente di ottenere una superficie liscia mediante taglio, deformazione plastica della superficie del materiale e successivo appiattimento delle aree in rilievo. Utilizza principalmente pietre oleose, ruote di lana, carta vetrata, ecc., principalmente con funzionamento manuale, con strumenti ausiliari come piattaforme girevoli per parti speciali come corpi rotanti. Per requisiti di elevata qualità superficiale è possibile utilizzare metodi di rettifica superfine. Questa tecnologia può raggiungere una rugosità superficiale Ra di 0,008 μm ed è il migliore di tutti i metodi di lucidatura. Questo metodo viene spesso utilizzato da professionisti per stampi per lenti ottichefornitori di lucidatura a specchio per stampaggio a iniezione.
Per ottenere risultati di lucidatura di alta-qualità, è fondamentale disporre di strumenti e ausili di lucidatura di alta-qualità come pietre per olio, carta vetrata e paste abrasive diamantate. La scelta della procedura di lucidatura dipende dalle condizioni iniziali della superficie dopo la lavorazione precedente, come lavorazione meccanica, elettroerosione (EDM) o rettifica.
Il processo generale per la lucidatura meccanica utilizzato dalla maggior partefabbriche di lucidatura di stampi per stampaggio a iniezioneè il seguente:
Macinazione grossolana
Le superfici dopo la fresatura, l'elettroerosione, la rettifica e altri processi possono essere lucidate utilizzando una lucidatrice rotativa o una rettificatrice a ultrasuoni che ruota a una velocità compresa tra 35.000 e 40.000 giri/min. Il metodo comune consiste nell'utilizzare ruote da 3 mm o 4 mm di diametro per rimuovere lo strato bianco di elettroerosione, quindi utilizzare carta vetrata manuale e pietra oleosa abrasiva per la molatura, iniziando con pietre oleose a forma di bastoncino. Le pietre petrolifere vengono generalmente immerse nel cherosene per la lubrificazione o il raffreddamento. La sequenza tipica per carta vetrata e pietre oleose è #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Moltiproduttori di stampi per stampaggio ad iniezionescegli di iniziare da #400 per risparmiare tempo.
Lucidatura semi-fine
Utilizza principalmente carta vetrata e cherosene, con le grane di carta vetrata in sequenza: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. In realtà, la carta vetrata a grana n. 1500 è adatta solo per l'acciaio per stampi temprato (maggiore o uguale a 52HRC e superiore) e non è adatta per l'acciaio pre-temprato, poiché potrebbe danneggiare la superficie delle parti in acciaio pre-temprato.
Lucidatura fine
Utilizza principalmente pasta abrasiva diamantata. Generalmente per la smerigliatura si utilizza una mola in panno lucidante mescolata con polvere abrasiva diamantata o pasta abrasiva. La sequenza di macinazione abituale è 9 μm (#1800) → 6 μm (#3000) → 3 μm (#8000). La pasta abrasiva diamantata da 9 μm e la ruota in panno lucidante servono per rimuovere i graffi lasciati dalla carta vetrata a grana #1200 e #1500. Successivamente si esegue la lucidatura con feltro adesivo e pasta abrasiva diamantata, nella sequenza di 1 μm (#14000) → 0,5 μm (#60000) → 0,25 μm (#100000).
Finitura a specchio
I processi di lucidatura superiori a 1 μm (grado #15000) possono essere eseguiti in una sala di lucidatura pulita all'interno dell'officina di lavorazione degli stampi. Per una lucidatura più precisa è necessario uno spazio assolutamente pulito. Polvere, fumi, forfora e saliva possono potenzialmente rovinare la superficie lucidata con precisione ottenuta dopo diverse ore di lavoro.
La lucidatura della cavità e delle sezioni centrali di uno stampo a iniezione di tipo inserto- viene eseguita utilizzando il metodo di lucidatura meccanica, molatura con carta vetrata manuale e pietra oleosa abrasiva. La sequenza della carta vetrata per la lucidatura è #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000.
Le pietre oleose vengono immerse nel cherosene per la lucidatura.
L'anima prima della lucidatura è mostrata nella Figura 6-11, dove sono evidenti i segni di lavorazione. La lucidatura manuale è mostrata nella Figura 6-12. Il processo di lucidatura non verrà descritto in dettaglio qui.
Il nucleo dopo la lucidatura è mostrato nella Figura 6-13. Il video sulla lavorazione del sito di produzione può essere trovato nella libreria di risorse del MOOC "Mold Manufacturing Technology" dell'Università della Cina (corso n.: 0802SUST006), nel file "core Polishing.mp4" nella cartella "case videos".
Lucidatura chimica
La lucidatura chimica è un processo in cui le sporgenze microscopiche sulla superficie del materiale si dissolvono preferenzialmente rispetto alle depressioni in un mezzo chimico, risultando in una superficie liscia. Il vantaggio principale di questo metodo è che non sono necessarie attrezzature complesse; può lucidare pezzi con forme complesse, lucidare molti pezzi contemporaneamente e ha un'elevata efficienza. Questo metodo è spesso adottato dafornitori di lucidatura chimica per stampi per stampaggio a iniezione. La rugosità superficiale ottenuta mediante lucidatura chimica è generalmente dell'ordine delle decine di μm.
Elettrolucidatura
Il principio di base dell'elettrolucidatura è lo stesso della lucidatura chimica, ovvero dissolve selettivamente le sporgenze microscopiche sulla superficie del materiale per rendere la superficie liscia. Rispetto alla lucidatura chimica, può eliminare l'influenza delle reazioni anodiche e catodiche, ottenendo un effetto migliore. Il processo di elettrolucidatura si divide in due fasi:
(1) Livellamento macro-: i prodotti disciolti diffondono nell'elettrolita e il valore di rugosità della superficie del materiale aumenta, Ra > 1 μm.
(2) Micro-schiarimento: si verifica la polarizzazione anodica, la luminosità della superficie aumenta, Ra < 1 μm.
Lucidatura ad ultrasuoni
Il pezzo viene posto in una sospensione abrasiva e messo insieme in un campo ad ultrasuoni. La vibrazione delle onde ultrasoniche fa sì che l'abrasivo lucidi e smeriglia la superficie del pezzo. La lavorazione ad ultrasuoni ha una forza macroscopica ridotta e non causa la deformazione del pezzo, ma la produzione e l'installazione degli utensili sono più difficili. Il trattamento ad ultrasuoni può essere combinato con metodi chimici o elettrochimici.
Lucidatura fluida
La lucidatura fluida raggiunge il suo scopo affidandosi al liquido che scorre ad alta-velocità e alle particelle abrasive che trasporta per pulire la superficie del pezzo. I metodi comuni includono la lavorazione a getto abrasivo, la lavorazione a getto liquido e la rettifica idrodinamica.
Lucidatura abrasiva magnetica
La lucidatura abrasiva magnetica utilizza abrasivi magnetici per formare una spazzola abrasiva sotto l'azione di un campo magnetico, che leviga e lucida il pezzo. Questo metodo ha un'elevata efficienza di lavorazione, buona qualità, facile controllo delle condizioni di lavorazione e buone condizioni di lavoro. Con abrasivi adeguati la rugosità superficiale Ra può raggiungere 0,1 μm ed è sempre più utilizzatafornitori di servizi di lucidatura di stampi di precisione per stampaggio a iniezione.