Processus et techniques de polissage des moules
Le polissage est une étape cruciale et finale dans la fabrication des moules. Les produits en plastique étant de plus en plus utilisés dans diverses industries, des normes esthétiques plus élevées sont également exigées. Par conséquent, la qualité du polissage de surface des cavités de moules en plastique doit également s’améliorer en conséquence. Les moules nécessitant des finitions miroir ou des surfaces très brillantes-exigent une rugosité de surface encore plus fine, ce qui élève les normes en matière de travaux de polissage.
Le polissage améliore non seulement l’apparence des composants, mais améliore également la résistance à la corrosion et à l’usure. Il facilite les processus ultérieurs de moulage par injection en facilitant le démoulage des pièces et en réduisant les temps de cycle de production.
Actuellement, les méthodes de polissage couramment utilisées sont les suivantes :
1. Polissage mécanique
Le polissage mécanique élimine les saillies de surface par découpe ou déformation plastique pour obtenir une surface lisse. Elle utilise généralement des pierres à huile, des meules en laine, du papier de verre, etc., et se fait principalement manuellement. Les pièces de forme spéciale-comme les corps rotatifs peuvent être polies avec des outils auxiliaires tels que des plates-formes rotatives. Pour des finitions de surface de haute-qualité, des techniques de polissage ultra-peuvent être utilisées. Celles-ci impliquent des outils de meulage spécialisés tournant à grande vitesse dans une suspension abrasive, atteignant une rugosité de surface allant jusqu'à Ra0,008 μm -, la plus élevée parmi les méthodes de polissage. Le polissage des moules optiques utilise souvent cette méthode.
(1) Procédure de base du polissage mécanique
Pour obtenir des résultats de polissage de haute-qualité, les facteurs les plus importants sont des outils de haute-qualité tels que des pierres à huile, du papier de verre et de la pâte diamantée. Le choix de la procédure de polissage dépend des conditions d'usinage préalables - fraisage, EDM, meulage, etc.
Étapes typiques de polissage mécanique :
① Polissage grossier :
Après le fraisage, l'électroérosion ou le meulage, utilisez une polisseuse de surface rotative (35 000 à 40 000 tr/min) ou une meuleuse à ultrasons. Généralement, une roue WA #400 de Φ3 mm supprime la couche EDM blanche. Poursuivez avec un meulage manuel à la pierre à l'huile, en utilisant du kérosène comme lubrifiant ou liquide de refroidissement. Une séquence typique est : #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Certains fabricants partent directement du #400 pour gagner du temps.
② Semi-Polissage de finition :
Utilisez du papier de verre et du kérosène : #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. Remarque : #1500 convient uniquement à l'acier trempé (au-dessus de 52HRC) ; son utilisation sur de l'acier pré-trempé peut provoquer des brûlures de surface.
③ Finition Polissage :
Utilisez de la pâte diamantée. Un ordre courant avec les meules en tissu de polissage et la pâte diamantée est : 9 μm (#1800) → 6 μm (#3000) → 3 μm (#8000).
Ensuite, utilisez du feutre et de la pâte diamantée : 1μm (#14000) → 1/2μm (#60000) → 1/4μm (#100000).
Le polissage avec des abrasifs de 1 μm ou plus fins doit être effectué dans une salle de polissage propre. Pour une plus grande précision, un environnement-sans poussière est essentiel, car des particules telles que la poussière, les pellicules ou les gouttelettes de salive peuvent gâcher des heures de travail délicat.
(2) Conseils pour le polissage mécanique
Ⅰ. Polissage du papier de verre :
Utilisez du bois tendre ou des bâtons de bambou pour maintenir le papier de verre. Le bois tendre convient mieux aux surfaces courbes, tandis que les bois plus durs comme le cerisier conviennent mieux aux surfaces planes. Façonnez l’extrémité du bâton pour qu’elle corresponde à la pièce à travailler afin d’éviter les rayures.
Changez la direction de polissage de 45 degrés à 90 degrés entre différentes tailles de grain pour rendre les marques de ponçage précédentes visibles et amovibles.
Nettoyez la surface avec du coton 100 % et de l'alcool avant de changer de grain ou de passer à la pâte diamantée. Même une petite particule abrasive peut endommager l’étape de polissage suivante.
Lorsque vous utilisez du papier de verre n° 1200 ou n° 1500, utilisez une légère pression et une méthode de ponçage en deux-étapes : polissez dans deux directions par grain, en tournant de 45 degrés à 90 degrés à chaque fois.
Ⅱ. Polissage du diamant :
Utilisez une légère pression, en particulier pour les-aciers pré-trempés et les pâtes plus fines. La pression typique pour le #8000 est d'environ 100 à 200 g/cm². Utilisez un bâton souple avec un manche fin ou un bâton de bambou cranté pour contrôler la pression.
La surface de travail et les mains doivent être propres.
Gardez le temps de polissage court pour éviter des défauts tels que la « peau d'orange » ou les « piqûres ».
Évitez les méthodes génératrices de chaleur- telles que les meules de polissage ; la chaleur peut provoquer des défauts de surface.
Après le polissage, nettoyez soigneusement la surface et appliquez un revêtement antirouille-.
Le polissage étant encore largement manuel, la compétence du technicien reste le facteur clé. De plus, la qualité des matériaux, les-états de surface avant polissage et le traitement thermique affectent tous les résultats. Une dureté et une composition uniformes aident. Les inclusions et les pores de l’acier peuvent gêner le polissage.
(3) Effet de la dureté sur le polissage
Une dureté plus élevée rend le polissage plus difficile, mais entraîne une rugosité plus faible. Cela réduit également le risque de sur-polissage mais augmente le temps nécessaire.
(4) Effet de l'état de la surface
Un usinage inapproprié (contrainte de coupe, EDM) peut endommager la surface et affecter la polissabilité. Les surfaces EDM sont plus difficiles à polir que les surfaces fraisées ou traitées thermiquement. Les opérations d'électroérosion de finition doivent éviter la formation d'une couche durcie. Une mauvaise finition EDM peut laisser une couche durcie jusqu'à 0,4 mm de profondeur, qui doit être éliminée par meulage grossier pour préparer une surface homogène.
2. Polissage chimique
Cela implique de dissoudre les saillies microscopiques de la surface dans une solution chimique pour lisser la surface. Avantages : pas d'équipement complexe, efficace pour des formes complexes et plusieurs pièces simultanément. Clé : formulation de la solution chimique. La rugosité se situe généralement en dizaines de microns.
3. Polissage électrolytique
Semblable au polissage chimique mais utilise le courant électrique pour éliminer les réactions cathodiques et améliorer les résultats.
Deux étapes :
① Nivellement macroscopique :La géométrie de la surface s'améliore (Ra > 1μm).
② Micro-lissage :La luminosité s'améliore sous polarisation anodique (Ra < 1μm).
4. Polissage par ultrasons
Les pièces sont placées en suspension abrasive dans un champ ultrasonique. Les oscillations amènent les abrasifs à polir la surface. Il provoque une déformation minime mais nécessite un outillage complexe. Peut être combiné avec des méthodes chimiques ou électrochimiques pour de meilleurs résultats - les ultrasons améliorent le mélange des solutions et éliminent les produits dissous.
5. Polissage fluide
Utilise un flux de liquide à grande vitesse avec des particules abrasives pour polir les surfaces. Méthodes : usinage par jet abrasif, polissage par jet de fluide, meulage dynamique des fluides. Les abrasifs sont en suspension dans des fluides à faible-viscosité et sous pression-. Abrasifs courants : poudres de carbure de silicium.
6. Polissage magnétique
Les abrasifs magnétiques forment une « brosse » sous les champs magnétiques pour polir les surfaces. Cette méthode est efficace, fournit des résultats de haute-qualité et est facile à contrôler. Peut atteindre une rugosité de surface aussi fine que Ra 0,1 μm.
Notes finales
Dans le traitement des moules en plastique, le « polissage » fait souvent référence àfinition miroir, ce qui diffère du polissage général des surfaces. Cela exige non seulement un polissage, mais également une planéité, une douceur et une précision géométrique élevées.
Normes de finition miroir (par rugosité Ra) :
AO=Ra 0,008 μm
A1=Ra 0,016 μm
A3=Ra 0,032 μm
A4=Ra 0,063 μm
Étant donné que les méthodes telles que le polissage électrolytique ou fluide ne peuvent pas contrôler avec précision la forme, et que les méthodes telles que le polissage chimique, ultrasonique et magnétique ne peuvent pas répondre aux besoins de qualité de surface ultra-,le polissage mécanique reste la méthode principalepour une finition miroir de moule de précision.
