Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Hoe kan een matrijs een spiegelende afwerking krijgen? Polijsten is niet alleen een kwestie van esthetiek; het is essentieel voor duurzaamheid en efficiënte productie. Dit artikel onderzoekt zes belangrijke methoden voor het polijsten van matrijzen, van mechanische en chemische tot ultrasone en magnetische technieken. Lezers ontdekken hoe elke methode de oppervlaktekwaliteit verbetert en leren de basisprocedures om een onberispelijke afwerking te bereiken. Duik in het artikel om te ontdekken hoe u het polijsten van matrijzen kunt verbeteren en superieure resultaten kunt behalen in uw productieprocessen.
Polijsten verbetert niet alleen het uiterlijk van het werkstuk, maar ook de weerstand tegen corrosie en slijtage van het materiaaloppervlak.
Bovendien kan het extra voordelen bieden aan kunststof mallen, zoals het gemakkelijker maken om het eindproduct te verwijderen en het verkorten van de productiecyclus. Daarom is polijsten een cruciale stap in de productie van kunststof mallen.
Momenteel worden de volgende 6 polijstmethodes vaak gebruikt:
Mechanisch polijsten is een techniek waarbij uitstekend materiaal van het oppervlak van een werkstuk wordt verwijderd door te snijden om een gladde afwerking te krijgen. Dit wordt meestal handmatig gedaan met gereedschap zoals wetstenen, wolschijven en schuurpapier.
Voor speciale onderdelen zoals roterende oppervlakken kunnen hulpgereedschappen zoals draaitafels gebruikt worden. Als een hoge oppervlaktekwaliteit vereist is, kan ultraprecies slijppolijsten gebruikt worden. Bij deze methode wordt een speciaal slijpgereedschap tegen het werkstuk gedrukt in een slijppolijstvloeistof die slijpmiddelen bevat, en wordt het onderworpen aan rotatie met hoge snelheid.
Dit proces kan resulteren in een oppervlakteruwheid van Ra0.008μm, de hoogste onder de verschillende polijstmethoden, en wordt vaak gebruikt voor gietvormen van optische lenzen.
Chemisch polijsten is een proces waarbij het oppervlak van het materiaal gladder wordt gemaakt door de microscopisch verhoogde delen op te lossen in een chemisch medium, waarbij ze bij voorkeur worden opgelost in vergelijking met de holle delen.
Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat er geen ingewikkelde apparatuur nodig is en dat het werkstukken met ingewikkelde vormen kan polijsten, en het heeft een hoge mate van efficiëntie doordat het in staat is om meerdere werkstukken tegelijk te polijsten.
De grootste uitdaging van chemisch polijsten is de voorbereiding van de polijstoplossing.
Gewoonlijk resulteert chemisch polijsten in een oppervlakteruwheid van enkele 10 µm.
Het basisprincipe van elektrolytisch polijsten is vergelijkbaar met chemisch polijsten in die zin dat het oppervlak gladder wordt gemaakt door het selectief oplossen van het materiaal met de kleine uitstekende delen aan het oppervlak. Vergeleken met chemisch polijsten levert elektrolytisch polijsten een superieur resultaat door het effect van kathode reacties te elimineren.
De elektrochemische polijstproces is verdeeld in twee stappen:
(1) Macro polijsten.
Het opgeloste product diffundeert in de elektrolyt en de oppervlakteruwheid van het materiaal neemt af, Ra> 1 μm.
(2) Micropolijsten.
Anodisch gepolariseerd, oppervlaktehelderheid verbeterd, Ra <1μm.
Het werkstuk wordt in een slijpmiddelsuspensie geplaatst en in een ultrasoon veld geplaatst, waar het slijpmiddel door middel van ultrasone trillingen op het oppervlak van het werkstuk wordt geslepen en gepolijst.
Ultrasone bewerking heeft een minimale macrokracht en veroorzaakt geen vervorming van het werkstuk, maar het kan een uitdaging zijn om het gereedschap te produceren en te installeren.
Ultrasone verwerking kan worden gecombineerd met chemische of elektrochemische methoden. In combinatie met oplossingscorrosie en elektrolyse wordt ultrasone trilling gebruikt om de oplossing te roeren en opgeloste producten op het oppervlak van het werkstuk op te lossen, waardoor een uniforme corrosie of elektrolyt nabij het oppervlak ontstaat.
De cavitatie van ultrasone golven in de vloeistof kan ook het corrosieproces onderdrukken, waardoor het gunstig is voor het ophelderen van oppervlakken.
Vloeistofpolijsten is een proces waarbij het oppervlak van een werkstuk gepolijst wordt met behulp van een snelstromende vloeistof die slijpdeeltjes bevat. De slijpdeeltjes in de vloeistof wassen het oppervlak van het werkstuk om een gepolijste afwerking te verkrijgen.
De gebruikelijke methoden zijn onder andere:
Hydrodynamisch slijpen gebruikt hydraulische druk om het vloeibare medium, dat slijpdeeltjes bevat, snel heen en weer te laten stromen over het oppervlak van het werkstuk.
Het medium bestaat voornamelijk uit gespecialiseerde verbindingen met een goede vloeibaarheid onder lage druk, samen met schuurmiddelen. Als schuurmiddel kan bijvoorbeeld siliciumcarbidepoeder worden gebruikt.
Magnetisch slijpen en polijsten maakt gebruik van magnetische slijpmiddelen om onder invloed van een magnetisch veld slijpborstels te vormen om werkstukken te polijsten. Deze methode heeft een hoge bewerkingsefficiëntie, superieure kwaliteit, eenvoudige controle over de bewerkingsomstandigheden en goede werkomstandigheden. Met een geschikt slijpmiddel kan een oppervlakteruwheid van Ra0,1μm bereikt worden.
Bij het bewerken van kunststof mallen is het vereiste polijsten anders dan bij het polijsten van oppervlakken in andere industrieën. In feite moet het polijsten van mallen spiegelverwerking genoemd worden. Dit proces stelt niet alleen hoge eisen aan het polijsten, maar ook aan de vlakheid, gladheid en geometrische nauwkeurigheid van het oppervlak. Oppervlaktepolijsten daarentegen vereist over het algemeen alleen een glanzend oppervlak.
De standaard van spiegelverwerking is onderverdeeld in vier niveaus:
Vanwege de moeilijkheid om de geometrische nauwkeurigheid van onderdelen nauwkeurig te controleren met methoden zoals elektrolytisch polijsten en vloeibaar polijsten, voldoet de oppervlaktekwaliteit die geproduceerd wordt door methoden zoals chemisch polijsten, ultrasoon polijsten en magnetisch polijsten mogelijk niet aan de eisen. Vandaar dat er voornamelijk vertrouwd wordt op mechanisch polijsten voor spiegel polijsten van precisiemallen.
Om polijstresultaten van hoge kwaliteit te bereiken, is het essentieel om polijstgereedschappen en accessoires van hoge kwaliteit te hebben, zoals wetstenen, schuurpapier en diamantslijppasta. De keuze van de polijstmethode hangt af van de toestand van het oppervlak na eerdere bewerkingsstappen, zoals machinale bewerking, EDM, slijpen en andere.
Het algemene proces van mechanisch polijsten is als volgt:
Na het frezen, EDM, slijpen en andere bewerkingen kan het oppervlak worden gepolijst met een roterende oppervlaktepolijstmachine of ultrasone slijpmachine met een rotatiesnelheid van 35.000-40.000 RPM. De meest gebruikte methode is om de witte elektrische vonkenlaag te verwijderen met een wiel met een diameter van 3 mm en WA #400.
Dit wordt gevolgd door handmatig slijpen met slijpstenen, waarbij slijpstenen met kerosine worden gebruikt als smeer- of koelmiddel. De algemene volgorde is #180 tot #240, #320, #400, #600, #800 en #1000. Veel matrijzenmakers kiezen er echter voor om met #400 te beginnen om tijd te besparen.
Bij semi-precies polijsten wordt voornamelijk schuurpapier en kerosine gebruikt. De gebruikte schuurpapieren hebben nummers: #400, #600, #800, #1000 en #1200, en #1500. Het is echter belangrijk op te merken dat #1500 schuurpapier alleen geschikt is voor gehard gietstaal (boven 52HRC) en niet voor voorgehard staal, omdat het brandwonden kan veroorzaken op het oppervlak van voorgehard staal.
Diamantpolijstpasta wordt voornamelijk gebruikt voor fijnpolijsten. Wanneer een polijstdoekschijf wordt gebruikt in combinatie met diamantslijppoeder of -pasta voor het slijpen, is de typische slijpvolgorde 9μm (#1800) tot 6μm (#3000) tot 3μm (#8000). De 9μm diamantschuurpasta en polijstdoekschijf kunnen de haarscheurtjes verwijderen die zijn achtergelaten door #1200 en #1500 schuurpapier.
Het daaropvolgende polijsten gebeurt met een kleverig vilt en diamantslijppasta, te beginnen met 1μm (#14000), gevolgd door 1/2μm (#60000) en tot slot 1/4μm (#100000). Polijsten met een nauwkeurigheid van 1 μm of groter moet worden uitgevoerd in een schone ruimte binnen de werkplaats waar de matrijs wordt bewerkt om verontreinigingen te voorkomen die het zeer nauwkeurig gepolijste oppervlak na urenlang werk kunnen beschadigen.
Om nog nauwkeuriger te kunnen polijsten, is een volledig schone omgeving noodzakelijk, want zelfs kleine hoeveelheden stof, rook, roos en kwijl kunnen het eindresultaat negatief beïnvloeden.
Let op de volgende punten bij het polijsten met schuurpapier:
1) Polijsten met schuurpapier vereist het gebruik van kurken staven of bamboestokken. Bij het polijsten van ronde of bolvormige oppervlakken is het gebruik van kurken staven beter geschikt om de boog van het oppervlak te volgen. Hardere staven, zoals kersenhout, zijn meer geschikt voor het polijsten van vlakke oppervlakken. De uiteinden van de houten strip moeten zo worden bijgesneden dat ze op één lijn liggen met de vorm van het stalen oppervlak om te voorkomen dat de scherpe rand van de houten strip die geen diepe krassen maakt op het oppervlak van het staal.
2) Bij het wisselen tussen verschillende soorten schuurpapier moet de polijstrichting veranderen van 45° naar 90° om onderscheid te kunnen maken tussen de strepen en schaduwen die het vorige schuurpapier heeft achtergelaten. Voordat er gewisseld wordt, moet het polijstoppervlak grondig afgeveegd worden met een reinigingsoplossing, zoals 100% katoen bevochtigd met alcohol, omdat achtergebleven kleine korreltjes het hele polijstproces kunnen ruïneren. Deze reinigingsstap is ook belangrijk bij de overgang van schuurpapier naar diamantpolijsten. Alle deeltjes en kerosine moeten volledig verwijderd worden.
3) Om krassen en verbranden van het werkstukoppervlak te voorkomen, moet extra voorzichtigheid in acht genomen worden bij het polijsten met #1200 en #1500 schuurpapier. Gebruik een lichte belasting en polijst het oppervlak in twee stappen. Bij het polijsten met elk type schuurpapier moeten twee rotaties in twee verschillende richtingen tussen 45° en 90° worden uitgevoerd.
Let op de volgende punten bij het diamantslijpen en -polijsten:
Dit polijsten moet met zo licht mogelijke druk gebeuren, vooral bij het polijsten van voorgeharde stalen onderdelen en het gebruik van fijne slijppasta. De aanbevolen belasting voor het polijsten met #8000 slijppasta ligt tussen 100 en 200g/cm², maar het kan moeilijk zijn om dit drukniveau constant te handhaven. Om het makkelijker te maken, kun je een smal handvat aan de houten staaf toevoegen, bijvoorbeeld door een koperen stukje te bevestigen of een deel van de bamboe staaf af te snijden om hem zachter te maken. Dit helpt om de polijstdruk onder controle te houden en voorkomt dat de druk op het oppervlak van de mal te hoog wordt.
Bij het gebruik van diamantslijpen en -polijsten moet niet alleen het werkoppervlak schoon zijn, maar moeten ook de handen van de werknemer grondig gereinigd worden. Elke polijstsessie mag niet te lang duren, want hoe korter de tijd, hoe beter het resultaat. Als het polijstproces te lang duurt, kan dit "sinaasappelhuid" en "putjes" veroorzaken. Om polijstresultaten van hoge kwaliteit te verkrijgen, vermijd methoden en gereedschappen die warmte genereren tijdens het polijstproces, zoals een polijstschijf. De hitte van een polijstschijf kan gemakkelijk "sinaasappelhuid" veroorzaken.
Het is belangrijk om het oppervlak van het werkstuk schoon te maken en alle schuurmiddelen en smeermiddelen te verwijderen wanneer het polijstproces is voltooid. Vervolgens moet er een laag roestwerende coating op het oppervlak worden aangebracht. De kwaliteit van het polijsten is voornamelijk afhankelijk van de polijsttechniek, die grotendeels handmatig wordt uitgevoerd. Andere factoren die de kwaliteit van het polijsten kunnen beïnvloeden zijn het materiaal van de mal, de toestand van het oppervlak voor het polijsten en het warmtebehandelingsproces.
Hoogwaardig staal is een noodzakelijke voorwaarde voor een goede polijstkwaliteit. Als de oppervlaktehardheid van het staal ongelijk is of verschillende kenmerken heeft, kan polijsten vaak moeilijk zijn. De aanwezigheid van verschillende insluitsels en poriën in staal maakt polijsten ook een uitdaging.
Het verhogen van de hardheid maakt het slijpen moeilijker, maar resulteert in een gladder oppervlak na het polijsten.
Naarmate de hardheid toeneemt, neemt ook de tijd toe die nodig is om een lagere ruwheid te bereiken tijdens het polijsten.
Tegelijkertijd is het zo dat hoe hoger de hardheid, hoe kleiner het risico op overpolijsten van het oppervlak.
Tijdens het bewerken van staal kan het oppervlak beschadigd raken door hitte, inwendige spanningof andere factoren tijdens het slijpproces. Verkeerde snijparameters kunnen ook een negatieve invloed hebben op het polijstresultaat.
Het oppervlak na een vonkverspaning is lastiger te slijpen dan een oppervlak dat een gewone bewerking of warmtebehandeling heeft ondergaan. Om te voorkomen dat er een verharde laag op het oppervlak ontstaat, moet aan het einde van het EDM-proces nauwkeurig vonkverspanend worden geslepen.
Onjuiste EDM-afwerking kan leiden tot een warmte-beïnvloede laag met een diepte tot 0,4 mm, die een hogere hardheid heeft dan de matrix en verwijderd moet worden. Om de beste polijstresultaten te verkrijgen, wordt aanbevolen om een ruw slijpproces toe te voegen om de beschadigde oppervlaktelaag volledig te verwijderen en een glad metaaloppervlak te creëren als basis voor het polijsten.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 
PT 