Проблемы полировки пресс-форм
Любой, кто проработал в индустрии пресс-форм более десяти лет, знает, что, хотя полировка кажется простой процедурой, на самом деле она довольно сложна. Многие производители пресс-форм считают процесс полировки наиболее проблематичным – он занимает много времени, результаты непостоянны, и он в значительной степени зависит от опыта специалиста. Это особенно актуально сейчас, с учетом растущего разнообразия материалов для пресс-форм, от традиционной стали P20 до высокотвердой стали S136 и даже твердых сплавов и керамики. Традиционные материалы и процессы полировки часто оказываются неэффективными. Начальник цеха полировки на заводе по производству прецизионных пресс-форм в Шэньчжэне рассказал мне: «Раньше мы использовали карбид бора и алмазный порошок, которые хорошо работали, но стоили слишком дорого; многие небольшие заводы просто не могли себе этого позволить. Обычный корундовый порошок склонен к царапинам, и иногда после полировки, при определенных условиях освещения, остаются размытые следы».
«Исключительные качества» белого микропорошка плавленого оксида алюминия
Причинабелый плавленый оксид алюминия микропорошокВысокая эффективность при полировке пресс-форм обусловлена «генетическим составом» материала. Его основным компонентом является α-оксид алюминия с чистотой более 99%. Что означает эта чистота? Это означает меньшее количество примесей, что снижает вероятность случайных царапин в процессе полировки. Это как шлифовка дерева мелкой наждачной бумагой: если наждачная бумага содержит несколько крупных зерен, поверхность будет испорчена. Еще одно преимущество высокой чистоты — равномерная твердость. Белый плавленый оксид алюминия имеет твердость по шкале Мооса 9,0, уступая только алмазу и карбиду кремния, но его преимущество заключается в постоянстве твердости. Те, кто занимается полировкой, понимают, что если абразивные частицы имеют непостоянную твердость, то сначала расходуются более мягкие частицы, а более твердые выступают, легко вызывая царапины. Микропорошок белого плавленого оксида алюминия в этом отношении демонстрирует достаточно «равномерную» твердость.
Изобретательность морфологии частиц
В прошлом году я посетил завод по производству белого плавленого оксида алюминия в провинции Цзянсу, и технический директор показал мне сравнительное изображение под электронным микроскопом: «Смотрите, это...»белый плавленый оксид алюминия микропорошок «Мы производим частицы, которые в основном имеют шестиугольную или почти сферическую форму, а их края специально обработаны для придания им закругленной формы. Обычный коричневый микропорошок из плавленого оксида алюминия, напротив, имеет неправильную форму и острые края». Это различие имеет решающее значение при полировке пресс-форм. Хотя острые края обеспечивают высокую режущую способность, они склонны вызывать царапины; закругленные частицы, с другой стороны, действуют скорее как «прокатывание и шлифовка», чем как «резка», что делает их особенно подходящими для полировки пресс-форм, требующих чрезвычайно высокого качества поверхности. Преимущества закругленных частиц еще более очевидны при полировке труднодоступных мест, таких как изогнутые поверхности и внутренние углы.
Искусство контроля размера частиц
Микропорошок белого корунда обеспечивает исключительно тонкий контроль размера частиц. Традиционные полировальные абразивы часто обозначаются как «2000 меш» или «3000 меш», но в действительности распределение размеров частиц может варьироваться от 1500 до 3500 меш. Однако высококачественный микропорошок белого корунда позволяет добиться узкого распределения размеров частиц. Например, продукт с маркировкой W7 (эквивалентно 2500 меш) будет иметь более 95% частиц в диапазоне W6,5-W7,5.
Насколько важно узкое распределение частиц по размерам для полировки пресс-форм? Представьте себе просеивание риса через сито; если зерна риса имеют одинаковый размер, процесс просеивания проходит гладко; если же они имеют разный размер, более мелкие зерна забьют отверстия сита. Тот же принцип применим и к полировке. Микропорошок с однородным размером частиц обеспечивает равномерную резку в процессе полировки, предотвращая ситуации, когда одни участки полируются чрезмерно, а другие — недостаточно.
Эффективность в практических приложениях
Компания в Гуанчжоу, занимающаяся производством пресс-форм для косметической упаковки, ранее требовала 35 часов для полировки набора высококачественных форм для тюбиков губной помады. После перехода на микропорошок из белого корунда это время сократилось до 22 часов. Их специалист по полировке рассказал мне: «Раньше нам приходилось быть предельно осторожными на заключительных этапах полировки; даже небольшая ошибка могла привести к переполировке или царапинам. Теперь, с микропорошком из белого корунда, процесс полировки стало проще контролировать, особенно на заключительных этапах, где достаточно нескольких легких проходов для достижения зеркальной поверхности».
В области полировки пресс-форм для мобильных телефонов преимуществами являютсябелый корундовый микропорошокЭти различия еще более выражены. Корпуса мобильных телефонов требуют чрезвычайно высокого качества поверхности, иногда даже ниже Ra 0,01 микрометра. Завод в Дунгуане, специализирующийся на изготовлении металлических форм для корпусов мобильных телефонов, провел сравнительный тест: при полировке алюминиевых сплавов использование микропорошка белого корунда привело к снижению шероховатости поверхности на 20% по сравнению с традиционными полировочными материалами, а также сократило время полировки на 15%. Применение специальных материалов для полировки форм
Благодаря развитию материалов для пресс-форм, все более распространенными становятся материалы с высокой твердостью и износостойкостью, что создает новые проблемы для полировки. Например, традиционные полировальные материалы часто оказываются неэффективными при использовании на таких материалах, как порошковая быстрорежущая сталь и твердый сплав. На заводе по производству пресс-форм в Шанхае возникли трудности при обработке штамповочных форм из твердого сплава; твердость формы превышала HRC70, и обычные полировальные материалы оказались практически неэффективными. Позже они попробовали использовать микропорошок белого корунда со специальной полировальной пастой, и результаты оказались на удивление хорошими. Их технический директор сказал: «Микропорошок белого корунда обладает достаточной твердостью и соответствующими самозатачивающимися свойствами. В процессе полировки постоянно обнажаются новые режущие кромки, поддерживая эффективность полировки».
Экономические выгоды
Многие владельцы заводов по производству пресс-форм изначально опасались высокой стоимости.белый корундМикропорошок, однако, при ближайшем рассмотрении становится ясно, что общие преимущества превосходят аналогичные. Владелец завода по производству пресс-форм в Тайчжоу, провинция Чжэцзян, подсчитал для меня затраты: первоначально полировка комплекта пластиковых пресс-форм среднего размера обходилась примерно в 800 юаней за работу и материалы, занимая 8 часов; после использования микропорошка из белого корунда, хотя стоимость материалов увеличилась на 100 юаней, время сократилось до 5 часов, а затраты на рабочую силу снизились более чем на 200 юаней, что привело к общему снижению затрат более чем на 100 юаней. Кроме того, качество поверхности стало более стабильным, а количество жалоб клиентов уменьшилось.
Что еще более важно, это продлевает срок службы пресс-формы. Правильная полировка позволяет устранить микроскопические трещины на поверхности пресс-формы и снизить концентрацию напряжений. Данные показывают, что пресс-формы, тщательно отполированные микропорошком белого корунда, имеют в среднем увеличение срока службы на 15-20%. Это имеет огромное значение для пресс-форм, стоимость которых составляет десятки или даже сотни тысяч юаней.
Рекомендации по применению и меры предосторожности
Несмотря на превосходные характеристики микропорошка белого корунда, его использование требует применения специальных техник. Мастер из профессиональной компании по полировке в Циндао поделился своим опытом:
Постепенный подход к использованию имеет решающее значение. Не следует использовать один и тот же размер зерна как для грубой, так и для тонкой полировки; необходимо постепенно переходить к следующему этапу в последовательности «грубая-средняя-мелкая». Например, можно начать с W40, постепенно перейти к W10 и, наконец, использовать микропорошок W3.5 или мельче для тонкой полировки. Выбор носителя важен. Микропорошок белого корунда необходимо использовать с соответствующей полировальной пастой или жидким носителем. Носители на масляной основе подходят для полировки стали, а носители на водной основе больше подходят для цветных металлов. Носитель не только обеспечивает суспензию и смазку, но и удаляет удаляемые загрязнения.
Необходимо подобрать оптимальное давление и скорость. Более высокое давление полировки не всегда лучше; чрезмерное давление может привести к внедрению микрочастиц в поверхность заготовки. Как правило, чем мельче размер частиц, тем ниже давление, а скорость можно соответствующим образом увеличить. Процесс очистки нельзя игнорировать. Каждый раз при изменении размера частиц поверхность пресс-формы и полировальные инструменты должны быть тщательно очищены, чтобы предотвратить попадание крупных частиц в следующий процесс. Опытные специалисты будут использовать увеличительное стекло для проверки чистоты после каждого процесса.
Тенденции развития отрасли
На основе наблюдений за выставками и техническими обменами последних лет выявляются несколько тенденций в применении белого микропорошка оксида алюминия для полировки пресс-форм: все более распространенной становится индивидуализация. Многие производители микропорошка начинают предлагать услуги «под заказ», обеспечивая определенное соотношение размеров частиц белого микропорошка оксида алюминия в зависимости от таких факторов, как материал пресс-формы, полировальное оборудование и требования к качеству поверхности. Некоторые даже разработали специализированные формулы для различных типов стали.
Композитные изделия набирают популярность. Начинают появляться полировальные материалы, сочетающие белый оксид алюминия с другими материалами, например:белый оксид алюминияВ сочетании с оксидом церия достигается баланс между силой резания и качеством поверхности; а в сочетании с алмазным микропорошком – грубая полировка сверхтвердых материалов. Экологически чистые продукты становятся новым трендом. В связи с растущими экологическими требованиями все больше внимания уделяется продуктам из белого оксида алюминия в виде микропорошка, не содержащим тяжелых металлов, с низким пылеобразованием и легко перерабатываемым. Некоторые производители разработали водорастворимые системы полировки для сокращения использования органических растворителей.