Mit der breiten Anwendung vonKunststoffprodukteDie Öffentlichkeit stellt immer höhere Ansprüche an die optische Qualität von Kunststoffprodukten. Daher sollte auch die Oberflächenpolitur der Kunststoffformhohlräume entsprechend verbessert werden, insbesondere die Rauheit der Formoberfläche bei Spiegel- und Hochglanzoberflächen. Die Anforderungen steigen, und damit auch die Anforderungen an die Politur. Polieren erhöht nicht nur die Schönheit des Werkstücks, sondern verbessert auch die Korrosions- und Verschleißfestigkeit der Materialoberfläche und kann auch den nachfolgenden Spritzguss erleichtern, z. B. die Entformung von Kunststoffprodukten erleichtern und die Anzahl der Spritzgusszyklen verkürzen. Derzeit werden folgende Polierverfahren häufig verwendet:
(1) Mechanisches Polieren
Mechanisches Polieren ist ein Polierverfahren, bei dem durch Schneiden und plastische Verformung der Materialoberfläche, um den polierten, konvexen Teil zu entfernen, eine glatte Oberfläche erzeugt wird. In der Regel werden Schleifsteine, Wollräder oder Schleifpapier verwendet. Mit Zusatzwerkzeugen wie Drehtellern lassen sich ultrafeine Schleif- und Polierverfahren für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität einsetzen. Beim Ultrapräzisionsschleifen und -polieren wird ein spezielles Schleifwerkzeug in einer schleifmittelhaltigen Schleif- und Polierflüssigkeit auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gedrückt und rotiert mit hoher Geschwindigkeit. Mit dieser Technologie lässt sich eine Oberflächenrauheit von Ra 0,008 μm erreichen – die höchste unter den verschiedenen Polierverfahren. Dieses Verfahren wird häufig für die Herstellung optischer Linsenformen verwendet.
(2) Ultraschallpolieren
Das Werkstück wird in die Schleifmittelsuspension gegeben und gleichzeitig dem Ultraschallfeld ausgesetzt. Durch die Schwingung der Ultraschallwellen wird das Schleifmittel auf der Werkstückoberfläche geschliffen und poliert. Die makroskopische Kraft der Ultraschallbearbeitung ist gering und verursacht keine Verformung des Werkstücks. Allerdings ist die Herstellung und Installation der Werkzeuge aufwändig. Die Ultraschallbearbeitung kann mit chemischen oder elektrochemischen Verfahren kombiniert werden. Basierend auf Lösungskorrosion und Elektrolyse wird die Lösung durch Ultraschallvibrationen gerührt, wodurch die gelösten Produkte auf der Werkstückoberfläche abgelöst werden und die Korrosion bzw. der Elektrolyt in der Nähe der Oberfläche gleichmäßig verteilt wird. Der Kavitationseffekt der Ultraschallwellen in der Flüssigkeit kann den Korrosionsprozess zusätzlich hemmen, was zur Oberflächenaufhellung beiträgt.
(3) Flüssigkeitspolieren
Beim Flüssigkeitspolieren wird die Oberfläche des Werkstücks durch eine schnell fließende Flüssigkeit und die darin enthaltenen Schleifpartikel gereinigt und poliert. Gängige Verfahren sind: Strahlschleifen, Flüssigkeitsstrahlschleifen und hydrodynamisches Schleifen. Hydrodynamisches Schleifen wird durch Hydraulikdruck angetrieben, sodass die mit Schleifpartikeln beladene Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit hin- und herfließt. Das Medium besteht hauptsächlich aus speziellen Verbindungen (polymerähnlichen Substanzen) mit guter Fließfähigkeit bei niedrigem Druck und ist mit Schleifmitteln vermischt. Als Schleifmittel kann Siliziumkarbidpulver verwendet werden.
(4) Magnetschleifen und -polieren
Beim magnetischen Schleifen und Polieren werden magnetische Schleifmittel verwendet, um unter Einwirkung eines Magnetfelds Schleifbürsten zum Schleifen von Werkstücken zu bilden. Dieses Verfahren zeichnet sich durch hohe Verarbeitungseffizienz, gute Qualität, einfache Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen und gute Arbeitsbedingungen aus. Mit geeigneten Schleifmitteln kann die Oberflächenrauheit Ra0,1 μm erreichen.
Das Polieren in der Kunststoffformbearbeitung unterscheidet sich stark vom Oberflächenpolieren in anderen Branchen. Streng genommen ist das Polieren der Form eine Spiegelbearbeitung. Es stellt nicht nur hohe Anforderungen an das Polieren selbst, sondern auch an die Ebenheit, Glätte und geometrische Genauigkeit der Oberfläche. Oberflächenpolieren ist in der Regel nur erforderlich, um eine glänzende Oberfläche zu erhalten.
Der Standard der Spiegelverarbeitung ist in vier Klassen unterteilt: AO = Ra 0,008 μm, A1 = Ra 0,016 μm, A3 = Ra 0,032 μm, A4 = Ra 0,063 μm. Aufgrund von elektrolytischem Polieren, Flüssigkeitspolieren und anderen Methoden ist es schwierig, die geometrische Genauigkeit von Teilen präzise zu steuern. Die Oberflächenqualität von chemischem Polieren, Ultraschallpolieren, Magnetschleifen und Poliermethoden kann die Anforderungen jedoch nicht erfüllen, sodass bei der Spiegeloberflächenverarbeitung von Präzisionsformen immer noch das mechanische Polieren dominiert.
Veröffentlichungszeit: 11. Mai 2022
