מספר שיטות לליטוש תבניות

עם היישום הרחב שלמוצרי פלסטיק, לציבור יש דרישות גבוהות יותר ויותר לאיכות המראה של מוצרי פלסטיק, ולכן יש לשפר בהתאם את איכות ליטוש פני השטח של חלל התבנית הפלסטיק, במיוחד את חספוס פני השטח של התבנית של משטח המראה ואת פני השטח המבריקים והבהירים ביותר. הדרישות גבוהות יותר, ולכן גם דרישות הליטוש גבוהות יותר. ליטוש לא רק משפר את יופיו של חומר העבודה, אלא גם משפר את עמידות הקורוזיה ועמידות הבלאי של פני החומר, ויכול גם להקל על תהליך הזרקה לאחר מכן, כגון הפיכת מוצרי פלסטיק לקלים יותר להסרתם מהתבנית וצמצום מחזורי ייצור הזרקה. נכון לעכשיו, שיטות הליטוש הנפוצות הן כדלקמן:

(1) ליטוש מכני

ליטוש מכני הוא שיטת ליטוש שבה מתקבל משטח חלק על ידי חיתוך ועיוות פלסטי של פני השטח של החומר כדי להסיר את החלק הקמור המלוטש. בדרך כלל משתמשים ברצועות אבן השחזה, גלגלי צמר, נייר זכוכית וכו'. באמצעות כלי עזר כגון מטליות מסתובבות, ניתן להשתמש בשיטות השחזה וליטוש עדינות במיוחד עבור אלו עם דרישות איכות פני השטח גבוהות. השחזה וליטוש מדויקות במיוחד הן כלי שיוף מיוחד, אשר נלחץ על פני השטח של חומר העבודה המיועד לעיבוד בנוזל השחזה וליטוש המכיל חומר שוחק, ומסתובב במהירות גבוהה. באמצעות טכנולוגיה זו ניתן להשיג חספוס פני השטח של Ra0.008μm, שהוא הגבוה ביותר מבין שיטות הליטוש השונות. תבניות עדשות אופטיות משתמשות לעתים קרובות בשיטה זו.

(2) ליטוש אולטרסאונד

חומר העבודה מונח בתרחיף שוחק ומונח יחד בשדה האולטרסאונד, והשוחק נטחן ומלוטש על פני חומר העבודה באמצעות תנודות גל האולטרסאונד. הכוח המקרוסקופי של עיבוד האולטרסאונד קטן, והוא לא יגרום לעיוות של חומר העבודה, אך קשה לייצר ולהתקין את הכלים. ניתן לשלב עיבוד שבבי באולטרסאונד עם שיטות כימיות או אלקטרוכימיות. על בסיס קורוזיה בתמיסה ואלקטרוליזה, מופעל רטט באולטרסאונד כדי לערבב את התמיסה, כך שהתוצרים המומסים על פני חומר העבודה ינותקו, והקורוזיה או האלקטרוליט ליד פני השטח יהיו אחידים; אפקט הקביטציה של גלי האולטרסאונד בנוזל יכול גם לעכב את תהליך הקורוזיה, דבר התורם להבהרת פני השטח.

​​

(3) ליטוש נוזלי

ליטוש נוזלי מסתמך על נוזל זורם במהירות גבוהה ועל חלקיקי שוחקים הנישאים על ידו כדי לסרוק את פני השטח של חומר העבודה כדי להשיג את מטרת הליטוש. שיטות נפוצות הן: עיבוד שבבי בסילון שוחק, עיבוד שבבי בסילון נוזלי, ליטוש הידרודינמי וכו'. ליטוש הידרודינמי מונע על ידי לחץ הידראולי, כך שהתווך הנוזלי הנושא חלקיקי שוחקים זורם הדדית על פני השטח של חומר העבודה במהירות גבוהה. התווך עשוי בעיקר מתרכובות מיוחדות (חומרים דמויי פולימרים) בעלות יכולת זרימה טובה בלחץ נמוך ומעורבב עם חומרי שוחקים, וחומרי השוחקים יכולים להיות אבקת סיליקון קרביד.

(4) ליטוש והשחזה מגנטיים

השחזה וליטוש מגנטיים הם שימוש בחומרי שיוף מגנטיים ליצירת מברשות שיוף תחת פעולת שדה מגנטי לטחינת חומרי עבודה. לשיטה זו יעילות עיבוד גבוהה, איכות טובה, שליטה קלה בתנאי העיבוד ותנאי עבודה טובים. עם חומרי שיוף מתאימים, חספוס פני השטח יכול להגיע ל-Ra0.1μm.

הליטוש בעיבוד תבניות פלסטיק שונה מאוד מליטוש פני השטח הנדרש בתעשיות אחרות. למען האמת, ליטוש התבנית צריך להיקרא עיבוד מראה. יש לו לא רק דרישות גבוהות לליטוש עצמו, אלא גם סטנדרטים גבוהים של שטוחות פני השטח, חלקות ודיוק גיאומטרי. ליטוש פני השטח נדרש בדרך כלל רק כדי להשיג משטח בהיר.

תקן עיבוד המראה מחולק לארבע דרגות: AO=Ra0.008μm, A1=Ra0.016μm, A3=Ra0.032μm, A4=Ra0.063μm. קשה לשלוט במדויק בדיוק הגיאומטרי של החלקים עקב ליטוש אלקטרוליטי, ליטוש נוזלי ושיטות אחרות. עם זאת, איכות פני השטח של ליטוש כימי, ליטוש קולי, שחיקה מגנטית ושיטות ליטוש אינה יכולה לעמוד בדרישות, ולכן עיבוד פני השטח של תבניות מדויקות עדיין נשלט על ידי ליטוש מכני.