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抛光

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布毛毡或皮革叠制而成,两侧用金属圆板夹紧,其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂

抛光时,高速旋转的抛光轮(圆周速度在20米/秒以上)压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,表面粗糙度一般可达Ra0.63~0.01微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时,可对光亮表面消光以改善外观。 大批量生产轴承钢球时,常采用滚筒抛光的方法。

粗抛时将大量钢球、石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中,滚筒转动时,使钢球与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的,可去除0.01毫米左右的余量。

精抛时在木桶中装入钢球和毛皮碎块,连续转动数小时可得到耀眼光亮的表面。精密线纹尺的抛光是将加工表面浸在抛光液中进行的,抛光液由粒度为W5~W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。 抛光轮采用材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成,其运动轨迹为均匀稠密的网状,抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米,在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷。此外还有电解抛光等方法。

化学抛光是金属表面通过有规则溶解达到光亮平滑。在化学抛 光过程中,钢铁零件表面不断形成钝化氧化膜和氧化膜不断溶解,且前者要强于后者。由于零件表面微观的不一致性,表面微观凸起部位优先溶解,且溶解速率大于凹下部位的溶解速率;而且膜的溶解和膜的形成始终同时进行,只是其速率有差异,结果使钢铁零件表面粗糙度得以整平,从而获得平滑光亮的表面。抛光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷,从而提高疲劳阻力、腐蚀阻力 [1]

电化学抛光原理

电化学抛光也称电解抛光。电解抛光是以被抛工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电而产生有选择性的阳极溶解,从而使工件表面光亮度增大,达到镜面效果。

化学(或电化学)除油→热水洗→流动水洗→除锈(10-硫酸)→流动水洗→化学抛光→流动水洗→中和→流动水洗→转入下道表面处理工序

工作环境:传统抛光工艺工作环境恶劣,抛光过程中产生沙粒,铁屑,粉尘等,严重污染环境;

.加工效率:人工抛光;豪克能工艺属于以车代磨,线速度可达50-80 m/min,进给量可达0.2-0.5mm/r,相当于半精车的效率。

铺料消耗:抛光需要消耗抛光轮、磨料、砂带等辅料;

适应性:抛光可以加工平面等简单的型面,对于曲面无法加工。如果加工R弧,曲面等复杂型面,可采用豪克能抛光工艺。

化学抛光后处理

钢铁零件化学抛光,可以作为防护装饰性电镀的前处理工序,也可以作为化学成膜如磷化发兰的前处理工序。如不进行电镀或化学成膜,而直接应用,可喷涂氨基清漆或丙烯酸清漆,烘干后有较好的防护装饰效果。若喷漆前浸防锈钝化水剂溶液,抗蚀防护性将会进一步提高。

具:抛光机、羊毛盘、海绵盘、超细纤维布、遮蔽膜、遮蔽胶带。

:砂纸、抛光粗蜡,镜面蜡

抛光作用:去除油漆表面氧化层、浅层的划痕、氧化造成的漆面失光等影响漆面外观的问题。

抛光用力原则:初始抛光时使用中等偏上压力,使蜡有较好的切削力,后续收光可放松压力;抛光面积以一臂距 离为准,抛光完毕后及时擦除残余蜡斑。

研磨、抛光、还原

各环节具体含义及质量标准:

1、 研磨:通过表面预处理清除漆面上的污物,消除严重氧化、细微划痕及表面缺陷,工艺大多采用水砂纸去除表面瑕疵,一般使用3M 1500-2500皇牌水砂纸。

随着人工成本的提高,水磨砂纸研磨效率不高,使用后砂纸痕较重的问题开始凸显,一些主流高端站开始采用3M 金字塔砂纸,P1500和P3000砂纸,使用干磨机半湿磨的方式进行研磨,无砂纸痕的残留,机械化操作,可极大的提高抛光效率。具体步骤如下:

a, 缺陷去除。漆面喷洒少量水,使用P1500金字塔砂纸配合干磨机整体上下左右各一遍,漆面呈亚光状态;打磨后,使用橡胶刮水板刮除表面的白沫,观察漆面,找出突显的缺陷,再在砂碟上喷洒少量水,去除缺陷。

b, 漆面过细。使用干磨机配合P3000金字塔砂碟和干磨软垫过细打磨过的漆面,在砂碟和漆面上喷洒一定量的水,以较快的移动速度,按上下左右顺序各两道打磨整个漆面。打磨后,使用橡胶刮水板刮除表面水和白沫。

质量标准:漆面上无氧化层、划痕等缺陷

2、抛光:抛光是研磨后进一步平整漆面。除去研磨残余条纹,抛光剂使漆面光泽度自然呈现。

2.1 粗蜡抛光:砂纸研磨后进一步去除表面砂纸痕,恢复漆面平整度和初始光泽。

将蜡均匀涂抹在一定漆面区域内(单次抛光面积在一臂展长宽范围内为宜)抛光机转速控制在1200-2000转之间。初期以中等偏上的压力压住抛光盘均速抛光漆面,观察漆面,待砂纸痕明显抛除后放松压力将蜡痕抛开,回复漆面一定的光泽。抛光后应使用超细纤维布擦拭干净漆面残留的粗蜡和粉尘。

质量标准:去除砂纸在漆面上造成的砂纸痕,漆面呈现处部分光泽。

2.2 镜面抛光:去除粗蜡抛光残留的圈纹,恢复车漆的原有光泽。

质量标准:漆面无明显圈纹,出现镜面效果,光泽度比抛光前得到有效改善。

3、还原:找回车漆的本来面目,恢复新车般的状态。

质量标准:光泽度明显比抛光前得到改善,倒影清晰可见。

为了确定使用研磨剂的种类,需对漆面问题进行判断。在不明显处的小块面积使用研磨剂。研磨剂优先选用轻度研磨剂,如果漆面缺陷较严重,考虑选用中度或重度研磨剂。

1、 抛光时必须坚持“宁可慢,不可快,宁轻,勿重”的原 则,避免抛露底漆。

2、 把电线背起来,以免伤人、伤机、缠线,严禁电线接触。

3、 抛光蜡可先倒在漆面上均匀分散,防止漆面飞溅。

4、 漆面抛光前建议先用洗车泥擦拭,去除油漆表面附着的表层颗粒和污染物。

5、 抛前机盖时,用大毛巾或者是遮蔽膜盖住前挡玻璃,避免抛光蜡沾在玻璃密封条与雨刮器上难以擦除。

6、 抛光蜡均匀涂在羊毛盘或海绵盘上,防止飞溅、浪费材料。

7、 使用完毕后正确放置机器,两手柄支地,毛轮朝上。

CMP,即Chemical Mechanical Polishing,化学机械抛光。CMP技术所采用的设备及消耗品包括:抛光机、抛光浆料、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。

CMP技术的概念是1965年由Monsanto首次提出。该技术最初是用于获取高质量的玻璃表面,如军用望远镜等。1988年IBM开始将CMP技术运用于4MDRAM 的制造中,而自从1991年IBM将CMP成功应用到64MDRAM 的生产中以后,CMP技术在世界各地迅速发展起来。区别于传统的纯机械或纯化学的抛光方法,CMP通过化学的和机械的综合作用,从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。它利用了磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。

CMP抛光液是以高纯硅粉为原料,经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品,广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。

1. 机械抛光 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。

2. 化学抛光 化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。

3. 电解抛光 电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步: (1) 宏观整平 溶解产物向电解液中扩散,材料表面几何粗糙下降,Ra>1μm。 (2) 微光平整 阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。

4. 超声波抛光 将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起工件变形,但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。

5. 流体抛光 流体抛光是依*高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。

6. 磁研磨抛光 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。

三种主流研磨抛光技术

1、第一种是物理研磨

这种研磨颗粒呈不规则菱形状,粗中细级别都有,去氧化和划痕效果相当不错,是市面主流研磨抛光技术;而带棱角的粗研磨剂往往造成二次细微划痕,需要更细一级的研磨剂二次以上研磨,程序复杂,同时不可避免的伤及漆面。经常使用这种研磨产品和技术,让漆面像吸毒般的依赖抛光打蜡,清漆层已越抛越薄,原车漆光亮度黯然失色

2、第二种是物理+覆盖研磨

刚抛完的粗中划痕消失,有光亮效果,但在太阳光下有明显细微划痕和旋光,原因:部份划痕被蜡或树脂油性成份填补,而非真正去除;油性过大,抛光毛球行走纹路产生旋光。这种抛光方式极易在洗二三次车后划痕重现,具有较强的欺骗性。不知就理的店主和技师将非常烦恼!

3、第三种是比较顶级和少见的研磨技术

延时破碎抛光技术,研磨剂呈玻珠圆状,不会造成二次研磨划痕,同时漆面的温度较低;当抛光毛球高速运转与研磨剂产生一定的温度时,使研磨颗粒瞬间破碎,形成更细颗粒,有效对细微深层抛光,一步到位,越抛越亮,这种抛光技术即保证了效果,也最大限度的杜绝了抛光对漆面的伤害(抛光必有伤害)!同时这类研磨剂不含蜡或树脂油性成份,抛出的光泽是漆面深邃的原漆光泽,冷光质感今人惊艳。

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