Processo e tecniche di lucidatura degli stampi
La lucidatura è una fase cruciale e finale nella produzione degli stampi. Poiché i prodotti in plastica sono sempre più utilizzati in vari settori, sono richiesti anche standard estetici più elevati. Pertanto, anche la qualità della lucidatura superficiale delle cavità degli stampi in plastica deve migliorare di conseguenza. Gli stampi che richiedono finiture a specchio o superfici ad alta-lucidità richiedono una ruvidità superficiale ancora più fine, il che innalza gli standard per il lavoro di lucidatura.
La lucidatura non solo migliora l'aspetto dei componenti, ma migliora anche la resistenza alla corrosione e all'usura. Facilita i successivi processi di stampaggio a iniezione rendendo le parti più facili da sformare e riducendo i tempi del ciclo di produzione.
Attualmente, i metodi di lucidatura comunemente utilizzati includono quanto segue:
1. Lucidatura meccanica
La lucidatura meccanica rimuove le sporgenze superficiali mediante taglio o deformazione plastica per ottenere una superficie liscia. Generalmente utilizza pietre oleose, ruote di lana, carta vetrata, ecc. e viene eseguita principalmente manualmente. Le parti dalla forma speciale-come i corpi rotanti possono essere lucidate con strumenti ausiliari come le piattaforme rotanti. Per finiture superficiali di alta-qualità, è possibile utilizzare tecniche di lucidatura ultra-fine. Si tratta di strumenti di macinazione specializzati che ruotano ad alta velocità in un impasto abrasivo, raggiungendo una ruvidità superficiale fino a Ra0,008μm - il più alto tra i metodi di lucidatura. La lucidatura dello stampo ottico utilizza spesso questo metodo.
(1) Procedura base di lucidatura meccanica
Per ottenere risultati di lucidatura di alta-qualità, i fattori più importanti sono strumenti di alta-qualità come pietre ad olio, carta vetrata e pasta diamantata. La scelta della procedura di lucidatura dipende dalle condizioni di lavorazione precedenti - fresatura, elettroerosione, rettifica, ecc.
Passaggi tipici della lucidatura meccanica:
① Lucidatura grossolana:
Dopo la fresatura, l'elettroerosione o la molatura, utilizzare una lucidatrice rotativa per superfici (35.000–40.000 giri/min) o una smerigliatrice a ultrasuoni. Comunemente, una ruota WA #400 da Φ3 mm rimuove lo strato EDM bianco. Seguire la macinazione a mano con pietra a olio, utilizzando il cherosene come lubrificante o refrigerante. Una sequenza tipica è: #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Alcuni produttori iniziano direttamente dal numero 400 per risparmiare tempo.
② Lucidatura di semi-finitura:
Usa carta vetrata e cherosene: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. Nota: il #1500 è adatto solo per acciaio temprato (oltre 52HRC); utilizzarlo su acciaio pre-temprato può causare ustioni superficiali.
③ Lucidatura di finitura:
Usa la pasta diamantata. Un ordine comune con ruote in tessuto lucidante e pasta diamantata è: 9μm (#1800) → 6μm (#3000) → 3μm (#8000).
Quindi, utilizzare feltro e pasta diamantata: 1μm (#14000) → 1/2μm (#60000) → 1/4μm (#100000).
La lucidatura con abrasivi da 1μm o più fini deve essere eseguita in una sala di lucidatura pulita. Per una maggiore precisione, è essenziale un ambiente-privo di polvere, poiché particelle come polvere, forfora o goccioline di saliva possono rovinare ore di lavoro delicato.
(2) Suggerimenti per la lucidatura meccanica
Ⅰ. Lucidatura della carta vetrata:
Usa bastoncini di legno tenero o bambù per trattenere la carta vetrata. Il legno tenero è migliore per le superfici curve, mentre i legni più duri come il ciliegio sono migliori per le superfici piane. Modellare l'estremità del bastoncino in modo che corrisponda al pezzo in lavorazione per evitare graffi.
Cambiare la direzione di lucidatura di 45 gradi –90 gradi tra diverse granulometrie per rendere visibili e rimovibili i segni di levigatura precedenti.
Pulisci la superficie con cotone 100% e alcool prima di cambiare grana o passare alla pasta diamantata. Anche una piccola particella abrasiva può danneggiare la successiva fase di lucidatura.
Quando utilizzi carta vetrata n. 1200 o n. 1500, esercita una leggera pressione e un metodo di levigatura in due- fasi: lucidare in due direzioni per grana, ruotando di 45 gradi –90 gradi ogni volta.
Ⅱ. Lucidatura del diamante:
Utilizzare una pressione leggera, soprattutto per gli acciai pre-temprati e le paste più fini. La pressione tipica per #8000 è di circa 100–200 g/cm². Usa un bastoncino morbido con un manico sottile o un bastoncino di bambù dentellato per controllare la pressione.
Sia la superficie di lavoro che le mani devono essere pulite.
Mantieni il tempo di lucidatura breve per evitare difetti come "buccia d'arancia" o "vaiolatura".
Evita metodi che generano calore-come le ruote lucidanti; il calore può causare difetti superficiali.
Dopo la lucidatura, pulisci accuratamente la superficie e applica un rivestimento anti-ruggine.
La lucidatura è ancora in gran parte manuale, quindi l'abilità del tecnico rimane il fattore chiave. Inoltre, la qualità del materiale, le condizioni della superficie pre-lucidata e il trattamento termico influiscono tutti sui risultati. La durezza e la composizione uniformi aiutano. Inclusioni e pori nell'acciaio possono ostacolare la lucidatura.
(3) Effetto della durezza sulla lucidatura
Una maggiore durezza rende la lucidatura più difficile, ma comporta una minore ruvidità. Riduce inoltre il rischio di lucidatura eccessiva-ma aumenta il tempo richiesto.
(4) Effetto delle condizioni della superficie
Una lavorazione impropria (stress da taglio, elettroerosione) può danneggiare la superficie e compromettere la lucidabilità. Le superfici EDM sono più difficili da lucidare rispetto alle superfici fresate o trattate termicamente-. Le operazioni di elettroerosione di finitura devono evitare la formazione di uno strato indurito. Una finitura EDM di scarsa qualità può lasciare uno strato indurito profondo fino a 0,4 mm, che deve essere rimosso mediante molatura grossolana per preparare una superficie uniforme.
2. Lucidatura chimica
Ciò comporta la dissoluzione delle microscopiche sporgenze superficiali in una soluzione chimica per levigare la superficie. Vantaggi: nessuna attrezzatura complessa, efficace per forme complesse e più parti contemporaneamente. Chiave: formulazione di soluzioni chimiche. La rugosità è tipicamente dell'ordine delle decine di micron.
3. Lucidatura elettrolitica
Simile alla lucidatura chimica ma utilizza la corrente elettrica per eliminare le reazioni catodiche e migliorare i risultati.
Due fasi:
① Livellamento macroscopico:La geometria della superficie migliora (Ra > 1μm).
② Micro-livellamento:La luminosità migliora sotto polarizzazione anodica (Ra < 1μm).
4. Lucidatura ad ultrasuoni
I pezzi vengono posti in sospensione abrasiva all'interno di un campo ultrasonico. Le oscillazioni fanno sì che gli abrasivi lucidano la superficie. Provoca una deformazione minima ma richiede attrezzature complesse. Può essere combinato con metodi chimici o elettrochimici per risultati migliori - gli ultrasuoni migliorano la miscelazione della soluzione e rimuovono i prodotti disciolti.
5. Lucidatura fluida
Utilizza un flusso di liquido ad alta-velocità con particelle abrasive per lucidare le superfici. Metodi: lavorazione a getto abrasivo, lucidatura a getto fluido, rettifica fluidodinamica. Gli abrasivi sono sospesi in fluidi a bassa-viscosità e pressione-. Abrasivi comuni: polveri di carburo di silicio.
6. Lucidatura magnetica
Gli abrasivi magnetici formano una "spazzola" sotto i campi magnetici per lucidare le superfici. Questo metodo è efficiente, fornisce risultati di alta-qualità ed è facilmente controllabile. Può raggiungere una rugosità superficiale fino a Ra 0,1μm.
Note finali
Nella lavorazione degli stampi in plastica, spesso si fa riferimento alla "lucidatura".finitura a specchio, che differisce dalla lucidatura generale delle superfici. Richiede non solo lucidatura ma anche elevata planarità, levigatezza e precisione geometrica.
Standard di finitura a specchio (per rugosità Ra):
AO=Ra 0,008μm
A1=Ra 0,016μm
A3=Ra 0,032μm
A4=Ra 0,063μm
Poiché metodi come la lucidatura elettrolitica o fluida non possono controllare con precisione la forma e metodi come la lucidatura chimica, a ultrasuoni e magnetica non possono soddisfare le esigenze di qualità della superficie ultra-sottile,la lucidatura meccanica rimane il metodo principaleper la finitura a specchio di stampi di precisione.
