Проблемите при полиране на мухъл
Всеки, който е работил в индустрията за леярски форми повече от десетилетие, знае, че макар полирането да изглежда просто, всъщност е доста сложно. Много производители на леярски форми намират процеса на полиране за най-труден – отнема време, резултатите са непостоянни и силно зависи от опита на техника. Това е особено вярно сега, с нарастващото разнообразие от материали за леярски форми, от традиционната стомана P20 до високотвърда S136 и дори циментиран карбид и керамични материали. Традиционните полиращи материали и процеси често се провалят. Ръководителят на цеха за полиране на фабрика за прецизни леярски форми в Шънджън ми каза: „Преди използвахме боров карбид и диамантен прах, които работеха добре, но цената беше твърде висока; много малки фабрики просто не можеха да си го позволят. Обикновеният корундов прах е склонен към драскотини и понякога, след полиране, при определени условия на осветление, все още има мъгливи следи.“
„Изключителните качества“ на бял разтопен алуминиев микропрах
Причинатабял разтопен алуминиев микропрахТолкова доброто му представяне при полиране на форми се определя от неговия „генетичен състав“. Основният му компонент е α-алуминиев оксид с чистота над 99%. Какво означава тази чистота? Това означава по-малко примеси, което прави по-малко вероятно да се причинят случайни драскотини по време на процеса на полиране. Все едно шлайфате дърво с фина шкурка; ако шкурката съдържа няколко едри зърна, повърхността ще бъде повредена. Друго предимство на високата чистота е равномерната твърдост. Белият стопен алуминиев оксид има твърдост по Моос от 9.0, на второ място след диаманта и силициевия карбид, но предимството му се крие в постоянството на твърдостта му. Тези, които се занимават с полиране, разбират, че ако абразивните частици имат непостоянна твърдост, по-меките частици се консумират първо, а по-твърдите частици стърчат, лесно причинявайки драскотини. Микропрахът от бял стопен алуминиев оксид се представя доста „равномерно“ в това отношение.
Изобретателността на морфологията на частиците
Миналата година посетих завод за производство на бял разтопен алуминиев микропрах в Дзянсу и техническият мениджър ми показа сравнително изображение под електронен микроскоп: „Вижте, това е...“бял разтопен алуминиев микропрах „които произвеждаме; частиците са предимно шестоъгълни или почти сферични, а ръбовете са специално обработени, за да станат заоблени. Обикновеният кафяв разтопен алуминиев микропрах, от друга страна, има неправилни форми и остри ръбове.“ Тази разлика е от решаващо значение при полирането на форми. Докато острите ръбове предлагат силна режеща сила, те са склонни да причиняват драскотини; заоблените частици, от друга страна, действат по-скоро като „валцоване и шлайфане“, отколкото като „рязане“, което ги прави особено подходящи за полиране на форми, които изискват изключително високо качество на повърхността. Предимствата на заоблените частици са още по-изразени при полиране на труднодостъпни зони, като извити повърхности и вътрешни ъгли.
Изкуството на контрола на размера на частиците
Микропрахът от бял корунд постига забележително фино ниво на контрол на размера на частиците. Традиционните полиращи абразиви често се описват като „2000 mesh“ или „3000 mesh“, но в действителност разпределението на размера на частиците може да варира от 1500 mesh до 3500 mesh. Висококачественият микропрах от бял корунд обаче може да постигне тясно разпределение на размера на частиците. Например, продукт с етикет W7 (еквивалентен на 2500 mesh) ще има над 95% от частиците си в диапазона W6.5-W7.5.
Колко важно е тясното разпределение на размера на частиците за полиране на матрицата? Представете си, че пресявате ориз със сито; ако оризовите зърна са с еднакъв размер, процесът на пресяване е гладък; ако са с различни размери, по-малките зърна ще запушат отворите на ситото. Същият принцип важи и за полирането. Микропрахът с еднакъв размер на частиците осигурява равномерно рязане по време на процеса на полиране, предотвратявайки ситуации, в които някои области са прекалено полирани, а други - недостатъчно полирани.
Производителност в практически приложения
Компания в Гуанджоу, която произвежда форми за козметични опаковки, преди се нуждаеше от 35 часа, за да полира комплект от висококачествени форми за тубички за червило. След преминаването към бял корундов микропрах, времето беше намалено до 22 часа. Техният техник по полиране ми каза: „Преди трябваше да бъдем изключително внимателни по време на последните етапи на полиране; дори малка грешка можеше да доведе до прекомерно полиране или драскотини. Сега, с бял корундов микропрах, процесът на полиране е по-лесен за контролиране, особено в последните етапи, където няколко светлинни преминавания са достатъчни, за да се постигне огледален блясък.“
В областта на полирането на мобилни телефони, предимствата набял корунд микро-прахса още по-изразени. Корпусите за мобилни телефони изискват изключително висока степен на повърхностно покритие, понякога дори под Ra 0,01 микрометра. Фабрика в Донгуан, специализирана в метални форми за корпуси на мобилни телефони, проведе сравнителен тест: при полиране на форми от алуминиева сплав, използването на бял корундов микропрах доведе до 20% намаление на грапавостта на повърхността в сравнение с традиционните полиращи материали, като същевременно намали времето за полиране с 15%. Приложения за полиране на специални материали за форми
С напредъка в материалите за форми, материалите с висока твърдост и висока износоустойчивост стават все по-често срещани, което поставя нови предизвикателства пред полирането. Например, традиционните полиращи материали често са неефективни, когато се използват върху материали като прахова бързорежеща стомана и циментиран карбид. Фабрика за форми в Шанхай се сблъска с трудности при обработката на щамповащи форми от циментиран карбид; твърдостта на формата достигна над HRC70, а обикновените полиращи материали бяха почти неефективни. По-късно те опитаха да използват бял корундов микропрах със специална полираща паста и резултатите бяха изненадващо добри. Техническият им директор каза: „Белият корундов микропрах има достатъчна твърдост и подходящи самозаточващи се свойства. По време на процеса на полиране постоянно се откриват нови режещи ръбове, което поддържа ефективността на полирането.“
Икономически ползи
Много собственици на фабрики за калъпи първоначално се притесняваха от високата ценабял корундмикропрах, но по-внимателният поглед разкрива, че общите ползи са превъзходни. Собственик на фабрика за форми в Тайджоу, Джъдзян, изчисли разходите за мен: първоначално полирането на комплект пластмасови форми със среден размер струваше около 800 юана за труд и материали, отнемайки 8 часа; след използване на бял корундов микропрах, въпреки че цената на материалите се увеличи със 100 юана, времето беше намалено до 5 часа, а разходите за труд намаляха с повече от 200 юана, което доведе до общо намаление на разходите с повече от 100 юана. Освен това качеството на повърхността беше по-стабилно и оплакванията на клиентите намаляха.
По-важното е, че това удължава живота на матрицата. Правилният процес на полиране може да елиминира микроскопичните пукнатини по повърхността ѝ и да намали концентрацията на напрежение. Данните показват, че матриците, внимателно полирани с бял корундов микропрах, имат средно удължаване на живота с 15%-20%. Това е от огромна стойност за матрици, които струват десетки или дори стотици хиляди юани.
Съвети за употреба и предпазни мерки
Въпреки че белият корундов микропрах има отлични характеристики, употребата му изисква специфични техники. Майстор-занаятчия от професионална компания за полиране в Кингдао сподели известен опит:
Градуираното използване е ключово. Не трябва да използвате еднакъв размер на зърнистостта както за грубо, така и за фино полиране; трябва да действате постепенно в последователност „едро-средно-фино“. Например, можете да започнете с W40, постепенно да преминете към W10 и накрая да използвате W3.5 или по-фин микропрах за фино полиране. Изборът на носител е важен. Микропрахът от бял корунд трябва да се използва с подходяща полираща паста или течен носител. Носителите на маслена основа са подходящи за полиране на стомана, докато носителите на водна основа са по-подходящи за цветни метали. Носителят не само осигурява суспензия и смазване, но и премахва отстранените отломки.
Налягането и скоростта трябва да бъдат съобразени. По-високото налягане за полиране не винаги е по-добро; прекомерното налягане може да доведе до вграждане на микрочастици в повърхността на детайла. Обикновено, колкото по-фин е размерът на частиците, толкова по-ниско е налягането и скоростта може да се увеличи съответно. Процесът на почистване не може да се пренебрегва. Всеки път, когато размерът на частиците се променя, повърхността на матрицата и полиращите инструменти трябва да бъдат старателно почистени, за да се предотврати смесването на едри частици в следващия процес. Опитни техници ще използват лупа, за да проверят чистотата след всеки процес.
Тенденции в развитието на индустрията
Въз основа на наблюдения от изложения и технически обмени през последните години се очертават няколко тенденции в приложението на бял алуминиев микропрах при полирането на форми: Персонализирането става все по-често срещано. Много производители на микропрахове започват да предлагат „индивидуални“ услуги, предоставяйки специфични съотношения на размера на частиците на бял алуминиев микропрах въз основа на фактори като материал на формата, оборудване за полиране и изисквания за повърхностна обработка. Някои дори са разработили специализирани формули за различни видове стомана.
Композитните продукти набират популярност. Започват да се появяват полиращи продукти, комбиниращи бял алуминиев оксид с други материали, като напримербял алуминиев оксидкомбиниран с цериев оксид, балансиращ силата на рязане и повърхностното покритие; и комбиниран с диамантен микропрах за грубо полиране на ултратвърди материали. Екологично чистите продукти се превръщат в нова гореща точка. С нарастващите екологични изисквания, продуктите от бял алуминиев микропрах, които не съдържат тежки метали, имат ниско съдържание на прах и лесно се рециклират, получават все повече внимание. Някои производители са разработили водоразтворими полиращи системи, за да намалят употребата на органични разтворители.