Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana cara menghasilkan polesan akhir logam yang tanpa cela? Artikel ini membahas berbagai teknik pemolesan, mulai dari metode mekanis hingga ultrasonik, yang merinci aplikasi dan manfaatnya. Anda akan mempelajari cara kerja setiap teknik dan cara memilih teknik yang tepat untuk proyek Anda, untuk memastikan kualitas dan efisiensi permukaan yang optimal. Temukan rahasia di balik pencapaian kilau seperti cermin dan ilmu pengetahuan yang memungkinkannya.
Saat ini, metode pemolesan yang umum digunakan adalah sebagai berikut:
Pemolesan mekanis bergantung pada pemotongan dan deformasi plastis permukaan material untuk menghilangkan tonjolan setelah pemolesan guna mendapatkan permukaan yang mulus. Umumnya menggunakan batu minyak, roda wol, amplas, dll., dan terutama dioperasikan dengan tangan.
Komponen khusus, seperti permukaan bodi yang berputar, dapat menggunakan meja putar dan alat bantu lainnya. Untuk persyaratan kualitas permukaan yang tinggi, metode penggerindaan dan pemolesan yang sangat presisi dapat diadopsi.
Penggerindaan dan pemolesan yang sangat presisi melibatkan penggunaan alat gerinda yang dibuat khusus. Dalam cairan penggerindaan dan pemolesan yang mengandung bahan abrasif, cairan ini ditekan secara ketat ke permukaan benda kerja untuk gerakan rotasi kecepatan tinggi. Teknik ini dapat mencapai kekasaran permukaan dari Ra0.008μm, yang tertinggi di antara semua metode pemolesan. Cetakan lensa optik sering menggunakan metode ini.
Pemolesan kimiawi memungkinkan bahan untuk melarutkan tonjolan mikroskopis pada permukaan secara istimewa dalam media kimiawi, sehingga memperoleh permukaan yang halus. Keuntungan utama dari metode ini adalah, bahwa metode ini tidak memerlukan peralatan yang rumit dan dapat memoles benda kerja yang berbentuk rumit, serta dapat memoles banyak benda kerja secara bersamaan, sehingga sangat efisien.
Masalah inti pemolesan kimiawi adalah persiapan cairan pemoles. Kekasaran permukaan yang diperoleh dengan pemolesan kimiawi, pada umumnya sekitar 10μm.
Prinsip dasar dari pemolesan elektrolitik sama dengan pemolesan kimiawi, yaitu, dengan melarutkan tonjolan kecil secara selektif pada permukaan material untuk membuat permukaan menjadi halus. Dibandingkan dengan pemolesan kimiawi, pemolesan ini dapat menghilangkan pengaruh reaksi katoda dan mencapai hasil yang lebih baik.
Elektrokimia proses pemolesan dibagi menjadi dua langkah:
(1) Perataan Makro: Produk pelarutan berdifusi ke dalam elektrolit, dan kekasaran geometris permukaan material berkurang, dengan Ra>1μm.
(2) Perataan Mikro: Polarisasi anoda meningkatkan kecerahan permukaan, dengan Ra < 1μm.
Dalam pemolesan ultrasonik, benda kerja ditempatkan dalam suspensi abrasif dan dimasukkan ke dalam medan ultrasonik. Tindakan osilasi ultrasonik menyebabkan bahan abrasif menggiling dan memoles permukaan benda kerja.
Pemesinan ultrasonik mengerahkan gaya makro yang rendah, yang tidak akan menyebabkan deformasi benda kerja. Namun, pembuatan dan pemasangan perkakas bisa menjadi tantangan. Pemesinan ultrasonik dapat dikombinasikan dengan metode kimia atau elektrokimia.
Atas dasar korosi larutan dan elektrolisis, getaran ultrasonik diterapkan untuk mengaduk larutan, memungkinkan produk pelarutan pada permukaan benda kerja terlepas dan mempertahankan korosi atau elektrolit yang seragam di dekat permukaan. Efek kavitasi ultrasonik dalam cairan juga dapat menghambat proses korosi, yang kondusif untuk pencerahan permukaan.
Pemolesan cairan mengandalkan aliran cairan berkecepatan tinggi dan butiran abrasif yang dibawa untuk memoles permukaan benda kerja. Metode yang umum digunakan meliputi pemesinan jet abrasif, pemesinan jet cair, dan penggerindaan dengan tenaga fluida.
Penggerindaan dengan daya fluida digerakkan oleh tekanan hidraulik, menyebabkan media cairan yang membawa butiran abrasif mengalir bolak-balik dengan cepat di atas permukaan benda kerja. Media ini terutama menggunakan senyawa khusus (zat mirip polimer) dengan sifat aliran yang baik di bawah tekanan rendah dan dicampur dengan bahan abrasif. Bahan abrasif dapat dibuat dari bubuk silikon karbida.
Pemolesan abrasif magnetik menggunakan bahan abrasif magnetik untuk membentuk sikat abrasif di bawah aksi medan magnet, yang menggiling benda kerja. Metode ini memiliki efisiensi pemesinan yang tinggi, kualitas yang baik, kondisi pemrosesan yang mudah dikontrol, dan kondisi kerja yang baik.
Dengan bahan abrasif yang sesuai, kekasaran permukaan bisa mencapai Ra0,1μm.
Dalam pemrosesan cetakan plastik, pemolesan yang diperlukan secara signifikan berbeda dari pemolesan permukaan yang diperlukan dalam industri lainnya. Sebenarnya, pemolesan cetakan harus disebut sebagai pemrosesan permukaan cermin.
Hal ini tidak hanya membutuhkan standar yang tinggi untuk pemolesan itu sendiri, tetapi juga menuntut standar yang tinggi untuk kerataan, kehalusan, dan keakuratan geometris permukaan. Pemolesan permukaan pada umumnya hanya memerlukan permukaan yang cerah.
Standar untuk pemrosesan permukaan cermin dibagi ke dalam empat level: AO = Ra0.008μm, A1 = Ra0.016μm, A3 = Ra0.032μm, A4 = Ra0.063μm. Karena sulit untuk metode seperti pemolesan elektrolitik dan pemolesan fluida untuk secara tepat mengontrol keakuratan geometris bagian, dan kualitas permukaan metode seperti pemolesan kimiawi, pemolesan ultrasonik, dan pemolesan abrasif magnetik tidak dapat memenuhi persyaratan, pemolesan mekanis terutama digunakan untuk pemrosesan permukaan cermin dari cetakan presisi.
Untuk menghasilkan efek pemolesan berkualitas tinggi, sangat penting untuk memiliki alat pemoles berkualitas tinggi dan benda-benda tambahan, seperti batu minyak, amplas, dan pasta pengasah berlian.
Pilihan prosedur pemolesan tergantung pada kondisi permukaan setelah pemrosesan sebelumnya, seperti pemrosesan mekanis, pemesinan percikan api, penggerindaan, dan sebagainya.
Prosedur umum untuk pemolesan mekanis adalah sebagai berikut:
(1) Pemolesan Kasar
Permukaan setelah penggilingan, pemesinan percikan, penggilingan, dll., Dapat dipoles menggunakan mesin pemoles permukaan berputar dengan kecepatan 35000-40000rpm atau mesin penggiling ultrasonik.
Metode yang umum dilakukan adalah dengan menggunakan roda berdiameter Φ3mm dan WA#400 untuk menghilangkan lapisan percikan putih. Hal ini diikuti dengan penggerindaan batu minyak dengan tangan, dengan batu minyak strip dan minyak tanah yang berfungsi sebagai pelumas atau pendingin.
Urutan penggunaan secara umum adalah #180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000. Banyak produsen cetakan, untuk menghemat waktu, memilih untuk memulai dari #400.
Pemolesan semi-halus terutama menggunakan amplas dan minyak tanah. Urutan butiran amplas adalah: #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500.
Faktanya, amplas #1500 hanya cocok untuk baja cetakan yang dikeraskan (52HRC ke atas), dan tidak cocok untuk baja yang sudah dikeraskan sebelumnya, karena hal ini dapat menyebabkan permukaan terbakar pada bagian baja yang sudah dikeraskan sebelumnya.
Pemolesan halus terutama menggunakan pasta gerinda berlian. Jika roda kain pemoles yang dicampur dengan bubuk gerinda berlian atau pasta gerinda digunakan untuk menggiling, maka urutan penggilingan yang biasa digunakan adalah 9μm (#1800) ~ 6μm (#3000) ~ 3μm (#8000).
Pasta gerinda berlian 9μm dan roda kain pemoles dapat digunakan untuk menghilangkan bekas gerinda berbulu yang ditinggalkan oleh amplas #1200 dan #1500. Kemudian, pemolesan dilakukan dengan kain kempa berperekat dan pasta penggerindaan berlian, dengan urutan 1μm (#14000) ~ 1/2μm (#60000) ~ 1/4μm (#100000).
Proses pemolesan dengan persyaratan presisi di atas 1μm (termasuk 1μm) dapat dilakukan di ruang pemolesan yang bersih di bengkel pemrosesan cetakan. Untuk pemolesan yang lebih presisi, diperlukan ruang yang benar-benar bersih. Debu, asap, ketombe, dan tetesan air liur berpotensi merusak permukaan yang dipoles dengan presisi tinggi yang diperoleh setelah beberapa jam kerja.
Apabila memoles dengan amplas, hal-hal berikut ini harus diperhatikan:
(1) Pemolesan dengan amplas memerlukan penggunaan tongkat kayu atau bambu yang lembut. Apabila memoles permukaan yang melingkar atau bulat, menggunakan tongkat kayu yang lembut dapat lebih sesuai dengan kelengkungan permukaan yang melingkar dan bulat.
Sebaliknya, kayu yang lebih keras seperti kayu ceri lebih cocok untuk memoles permukaan yang datar. Ujung tongkat kayu harus dipangkas agar sesuai dengan bentuk permukaan komponen baja, yang dapat mencegah sudut tajam tongkat kayu (atau bambu) menggores permukaan komponen baja.
(2) Apabila beralih ke jenis amplas yang berbeda, arah pemolesan harus diubah sebesar 45° ~ 90°. Hal ini memungkinkan untuk membedakan bayangan garis yang ditinggalkan oleh jenis amplas sebelumnya setelah pemolesan. Sebelum mengganti jenis amplas yang berbeda, permukaan pemolesan harus diseka secara hati-hati dengan larutan pembersih, seperti alkohol dengan menggunakan kapas murni 100%.
Hal ini karena bahkan sepotong kecil kerikil yang tertinggal di permukaan dapat merusak seluruh proses pemolesan berikutnya. Proses pembersihan ini sama pentingnya ketika beralih dari pemolesan amplas ke pemolesan pasta gerinda berlian. Semua partikel dan minyak tanah harus benar-benar dibersihkan sebelum melanjutkan proses pemolesan.
(3) Untuk menghindari goresan dan pembakaran pada permukaan benda kerja, perlu dilakukan pemolesan khusus saat memoles dengan amplas #1200 dan #1500. Oleh karena itu, perlu menerapkan beban ringan dan menggunakan metode pemolesan dua langkah untuk permukaan. Untuk setiap jenis amplas yang digunakan untuk memoles, dua pemolesan harus dilakukan dalam dua arah yang berbeda, berputar 45° ~ 90° di antara setiap arah.
Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk penggerindaan dan pemolesan berlian antara lain:
(1) Jenis pemolesan ini harus dilakukan di bawah tekanan seringan mungkin, terutama ketika memoles bagian baja yang sudah dikeraskan dan menggunakan pasta gerinda halus. Apabila memoles dengan pasta gerinda #8000, beban yang umum digunakan adalah 100 ~ 200g/cm2, tetapi sulit untuk mempertahankan beban ini secara tepat. Untuk memudahkannya, pada tongkat kayu dapat dibuat pegangan yang tipis dan sempit, seperti menambahkan potongan tembaga; atau bagian tongkat bambu dapat dipotong agar lebih fleksibel. Hal ini bisa membantu mengontrol tekanan pemolesan untuk memastikan bahwa tekanan pada permukaan cetakan tidak terlalu tinggi.
(2) Saat menggunakan gerinda intan untuk memoles, tidak hanya permukaan kerja yang harus bersih, tetapi tangan pekerja juga harus dibersihkan dengan hati-hati.
(3) Setiap sesi pemolesan tidak boleh terlalu lama, semakin pendek, semakin baik. Jika proses pemolesan terlalu lama, maka akan menyebabkan "kulit jeruk" dan "pitting".
(4) Untuk mencapai efek pemolesan berkualitas tinggi, metode dan alat pemolesan yang mudah menghasilkan panas, sebaiknya dihindari. Sebagai contoh, pemolesan roda dapat menghasilkan panas yang dapat dengan mudah menyebabkan "kulit jeruk".
(5) Apabila proses pemolesan dihentikan, memastikan kebersihan permukaan benda kerja dan secara hati-hati menghilangkan semua bahan abrasif dan pelumas, sangatlah penting. Selanjutnya, lapisan anti karat cetakan harus disemprotkan pada permukaan.
Karena pemolesan mekanis terutama dilakukan secara manual, teknologi pemolesan saat ini merupakan faktor utama yang memengaruhi kualitas pemolesan. Selain itu, ini juga terkait dengan bahan cetakan, kondisi permukaan sebelum pemolesan, dan proses perlakuan panas.
Baja berkualitas tinggi merupakan prasyarat untuk mencapai kualitas pemolesan yang baik. Jika kekerasan permukaan baja tidak merata atau karakteristiknya berbeda, kesulitan pemolesan sering terjadi. Berbagai inklusi dan pori-pori pada baja tidak kondusif untuk pemolesan.
3.1 Dampak Kekerasan yang Berbeda pada Proses Pemolesan
Peningkatan kekerasan membuat penggerindaan menjadi lebih sulit, tetapi mengurangi kekasaran setelah pemolesan. Dengan peningkatan kekerasan, waktu pemolesan yang diperlukan untuk mencapai kekasaran yang lebih rendah, juga meningkat. Pada saat yang sama, seiring dengan meningkatnya kekerasan, kemungkinan pemolesan yang berlebihan pun berkurang.
3.2 Dampak Kondisi Permukaan Benda Kerja pada Proses Pemolesan
Lapisan permukaan baja akan rusak karena panas, stres internalatau faktor lain selama proses pemutusan pemotongan pemrosesan mekanis. Parameter pemotongan yang tidak tepat akan memengaruhi efek pemolesan. Permukaan setelah pemesinan percikan lebih sulit untuk digiling daripada permukaan setelah pemrosesan mekanis biasa atau perlakuan panas.
Oleh karena itu, balutan percikan api yang presisi harus diadopsi sebelum akhir pemesinan percikan api, jika tidak, lapisan tipis yang mengeras akan terbentuk pada permukaan. Jika pemilihan balutan percikan presisi tidak tepat, kedalaman lapisan yang terpengaruh panas bisa mencapai hingga 0,4mm. Kekerasan lapisan tipis yang mengeras lebih tinggi daripada kekerasan dasar dan harus dihilangkan.
Oleh karena itu, yang terbaik adalah menambahkan proses penggerindaan kasar, menghilangkan lapisan permukaan yang rusak secara menyeluruh, menciptakan permukaan logam yang rata-rata kasar, dan memberikan landasan yang baik untuk proses pemolesan.
Pemolesan kimiawi adalah untuk acara-acara di mana persyaratan pemolesan tidak tinggi, dan perlu dipanaskan. Dengan teknologi saat ini, jika ketiga jenis pemolesan di atas dapat digunakan, jangan gunakan pemolesan kimiawi, karena efek pemolesan kimiawi buruk dan biaya keseluruhannya tinggi.