什么是抛光?
抛光是指利用机械、化学或电化学作用来降低工件的表面粗糙度,以获得光亮、平坦的表面加工方法。
抛光过程分为六种类型
机械抛光
机械批量只是通过切割、塑性变形将材料表面的抛光凸起去除并光滑表面的抛光方法,一般使用白石条、毛轮、砂纸等,以人工作为主机的特殊零件等旋转体表面,可使用旋转台等辅助工具
转动运动。机械抛光后工件表面粗糙度可达Ra=0.3-3.0u。
空化抛光
化学抛光是使材料在化学介质中,微凸部分的表面优先于凹部溶解,从而获得光滑的表面;化学抛光得到的工件表面粗糙度可达Ra=0.5-10umno。
电解泵送
电解抛光的基本原理与化学抛光相同,即选择性地溶解材料表面的小凸起部分,使表面光滑。与化学抛光相比,消除阴极反应ag的效果更好。电化学抛光工艺分为两个步骤:
- 宏观流平溶解产物扩散到电解液中,材料的表面粗糙度降低,Ra>lum。
- 微观平坦的阳极极化,表面粗糙度提高,Ra
超声波抛光
将工件放入磨料悬浮液中,一起放置在超声波场中,依靠超声波的振荡,将磨料研磨和抛光在工件表面。常用的超声波频率为16-30kHz,使用的磨料有金刚砂、碳化硼、碳化硅、氧化铝等。超声波加工可与化学或电化学方法相结合。在溶液腐蚀和电解的基础上,施加超声波振动搅拌溶液,使工件表面的溶解产物分离,表面附近的腐蚀或电解质均匀。
流体抛光
流体抛光依靠高速流动的液体及其携带的磨粒刷刷工件表面,以达到抛光的目的。常用的方法包括磨料射流加工、液体射流加工、流体动力磨削等。
流体动力磨削是通过液压驱动,使带有磨粒的液体介质高速流过工件表面。介质主要由低压动性好的特殊化合物(类聚合物物质)与磨料混合而成,可以是碳化硅粉末。
磁力研磨和抛光
磁力研磨抛光是利用磁性磨料在磁场的作用下形成磨料刷,对工件进行磨削。这种方法加工效率高,质量好,磨削工件不影响其原有形状和尺寸精度,加工后成品不变形,不损伤表面,表面粗糙度可达Ra0.1um,表面形态呈现明亮的金属光泽。
六种抛光工艺的优缺点
机械抛光的优势
机械抛光设备的结构比较简单,价格一般较低,加工件的亮度高。
机械抛光的缺点
- 机械抛光是难以对形状复杂或表面有特殊花纹和图案的工件进行抛光;
- 易产生金属粉尘,影响抛光工人的健康:
- 工人技术水平高,工件质量的一致性和稳定性难以控制:
化学抛光的缺点
化学精制的优势
- 设备简单,加工后零件表面粗糙度均匀。
- 作简单,节能,能够同时抛光多个工件。
- 高效率和抛光复杂形状工件的能力。
- 机械加工不可避免地会在工件表面留下肉眼难以看到的微裂纹和残余应力,这可能会影响工件的质量和使用寿命,并存在安全隐患。
电解抛光
优势:
- 内外颜色一致,光泽持久,可加工硬质材料、软质材料和薄壁、形状复杂、小零件和硬币;
- 抛光量很小,抛光后的尺寸精度和形状精度可控制在0.01mm以内
- 抛光率高,抛光速度不受材料硬度影响
- 工艺简单,作方便,设备简单,投资小。
弊:
- 抛光前的处理较复杂,电解液的通用性差,使用寿命短,腐蚀强,难以处理。
- 它不能消除原来表面的“粗糙波纹”,工件表面对基体粗糙度的要求,一般应为Ra1.6以下。
磁磨抛光优势
- 它可以达到非常低的粗糙度,通常用于抛光精密光学镜片。
- 由于整个工件都在液体中,抛光热很容易散开,不会造成工件局部位置过热,有利于避免抛光桔皮。
- 工件的所有部件都与流体均匀接触,以确保抛光效果均匀,并且不受工件形状的限制。
超声波抛光
优势:
液体中的超声波空化可以抑制腐蚀过程,有利于表面亮度
Dsadvantage:
超声波加工宏观受力小,不会造成工件变形,但工装生产和安装比较困难。