Йилфген Брендель
Основы полирования Целью настоящего пособия является ознакомить пользователя с надежными и проверенными принципами полирования. Сколько бы вы не перечитали литературы или инструкций, ничто не заменит вам практических знаний, так как полирование – это процесс, в котором используется множество инструментов и материалов, требующих особых навыков. А устройства, которые вы используете на полировальном оборудовании, как и сам процесс полирования, будут отличаться каждый раз, когда вы выполняете полирование. Это пособие поможет вам восполнить пробелы в полировальных ноу-хау и свести к минимуму время, которое вы затрачиваете на полирование.
1
Спецификация материалов Сорта стали Нелегированная инструментальная сталь Материал № 1.1730 Материал исключительно для крепежных плит и опорных рам – подходят для полирования только условно.
Цементируемая сталь Материал № 1.2162 Материал № 1.2764 Группа сортов цементируемой стали характеризуется низким сопротивлением в мягколегированном состоянии и, соответственно, такие материалы очень хорошо подходят для машинной обработки. Сорта стали этой группы очень хорошо полируются в закаленном состоянии.
Предварительно закаленная и отпущенная сталь Материал № 1.2311 Материал № 1.2312 Материал № 1.2312 – это сорт, содержащий серу. Добавление серы (приблизительно 0,05-0,07 %) позволяет улучшить режущие характеристики, но такой материал не подходит для полирования. С другой стороны, материал № 1.2311 очень хорошо подходит для полирования.
Коррозионно-стойкая сталь Материал № 1.20S3 Хромистая сталь с содержанием хрома 13%, на которой можно лишь условно выполнять чистое полирование.
2
Прокаливаемая сталь Материал №1.2767 Материал №1.2343
Благодаря термической обработке такие сорта стали имеют не только тонкий твердый поверхностный слой, как у цементируемых сортов стали, а прокаливаются почти полностью. Они, в частности, подходят для чистового полирования. Тип 1.2083 также принадлежит к категории прокаливаемых сортов стали, но из-за содержания в нем хрома он не может полироваться, также как и 1.2767 и 1.2343.
Зачем полировать формы? 1. 2. 3. 4.
Это позволяет легче отделять формованное изделие от формы Это снижает риск проявления коррозии Это уменьшает возможность образования трещин и надломов Это улучшает внешний вид формованного изделия.
Различают три основных качества полировки: 1. Полирование щеткой для устранения выточек. Хорошая отделяемость от формы. Невысокие требования к глянцу. 2. Полирование до зеркального блеска, при котором точное соблюдение размеров не является решающим фактором. 3. Полирование до зеркального блеска с четкой привязкой к заданным допускам.
3
Основные факторы оптимального качества полировки: Полирование должно выполняться небольшими шагами и продолжаться до тех пор, пока не будут удалены последние следы и бороздки от предыдущей процедуры шлифования. Всегда не более 45° от последней рабочей последовательности. Камни из оксида алюминия должны применяться для мягких сортов стали, из карбида кремния для закаленных сортов стали. Не выбирайте слишком сильную связь. Полировальные зерна должны обновляться, чтобы обеспечивать хорошее резание. Например: PT880 для закаленных сортов стали PT600 для удаления эродированных образований на сложных контурных поверхностях PT550 для удаления эродированных образований, в которых полировальный камень должен оставить свои очертания. После удаления эродированных образований смените камни на PT650 или PT700. Эти камни обладают мягким полировальным действием и выполняют гладкую поверхность. Всегда пользуйтесь смазывающе-охлаждающей жидкостью или полировальным маслом. Чем меньше ступенчатые изменения размера полировальных зерен, тем легче удалять царапины, которые оставил после себя предшествующий полировальный камень. Тщательно очищайте обрабатываемое изделие после каждой смены камня так, чтобы крупные шлифовальные частички не принимали участие в более тонкой стадии полировки. После того, как была использована вся последовательность полировальных камней, используйте шлифовальную шкурку с размером зерна до 1200. Теперь вы должны получить оптимальное качество поверхности, и можете приступить к последней стадии полирования. Сначала используется паста DP20. Эта паста характеризуется высокой режущей и оптимальной полирующей способностью. К алмазной пасте применяются те же принципы, что и к полировальным камням. Маленькие последовательные шаги позволяют избежать необходимости длительной полировки, как следствия неудачной полировки на предыдущем этапе. Также очень важно очищать обрабатываемое изделие перед тем, как переходите к использованию более мелкой пасты. Алмазные пасты нужно всегда использовать в сочетании с растворителем F25 или F125. Пасты склонны к высыханию под воздействием тепла, которое выделяется в процессе обработки. Растворители сохраняют пасту в разжиженном состоянии и отмывают алмазные зерна от грязи, сохраняя их режущую способность. Когда вы готовы приступить к окончательному этапу полирования, сначала используйте DP20/15мкм или DP20/l2мкм. Чисто отполируйте предыдущий этап, очистите и выберите следующий размер зерна – 3мкм подходит, в большинстве случаев, для получения оптимальной отполированной поверхности. Держатели пасты должны всегда храниться отдельно и использоваться только для определенного размера зерна. Если вы не уверенны, используйте держатель для самого крупного размера зерна. 4
Примечания по использованию полировальных камней 1. Не пользуйтесь камнями со слишком крупным зерном. 2. Всегда подгоняйте форму камня к поверхности обрабатываемого изделия либо при помощи шлифовального круга, либо шлифовальной шкуркой. 3. Шлифуйте камнем осторожно. 4. Используйте соответствующую смазывающе-охлаждающую жидкость для предотвращения засорения камня. 5. Держите шлифовальный камень крепко, чтобы вы могли контролировать направление движения камня. Прикладывайте такое давление, которое необходимо для поддержания процесса резания. 6. Убедитесь, что вы удалили все следы предыдущего шага. Изменяйте направление полирования в каждом шаге (45° или 90°). 7. Очищайте поверхность обрабатываемого изделия после каждого шага обработки. 8. Храните каждый полировальный камень в его собственном контейнере со смазывающе-охлаждающей жидкостью. 9. Особое внимание уделяйте полировке краев и соединительных линий.
5
Чистое полирование Это последняя стадия процесса полирования. В целом, окончательное чистовое полирование может быть выполнено только в том случае, если были правильно выполнены все предыдущие стадии полирования. Если были допущены ошибки, они будут заметны на окончательно отполированной поверхности. Существуют технические ограничения, связанные с предварительной работой по использованию полировальных камней. Алмазная паста используется на второй стадии. Алмаз представлен в форме очень мелкого шлифовального материала, так как даже мельчайшая алмазная частичка имеет очень хорошие режущие характеристики. Если в процессе полирования вы используете алмазы, то полирование можно скорее назвать «доводкой», чем шлифованием, как в случае с полировальными камнями. Шлифовальная паста распыляется между поверхностью обрабатываемого изделия и держателем. Держатели паст изготавливаются из разнообразных материалов, н-р, латунь, оргстекло, керамические камни, дерево и войлок. Держатель должен быть подогнан под поверхность обрабатываемого изделия и должен впитывать алмазную пасту. Чем тверже держатель, тем больше режущая способность алмазных частичек. В случае с мягким держателем (деревянным или войлочным), частички хорошо проникают в держатель, и только их выступающие кончики выполняют режущее действие, в результате чего вы получаете полировку с зеркальным глянцем. Если вы используете вращающиеся войлочные круги, частота их вращения не должна превышать 15000 об/мин. Если вы превышаете указанную частоту вращения, образуется излишнее тепло, происходит эрозия поверхности инструмента и потеря пасты. При использовании вращающихся инструментов направление полирования должно меняться между 45° и 90°. И, снова, необходимо прилагать давление от легкого до среднего. Нельзя пропускать ни один шаг размера зерна, потому что на удаление остающихся следов шлифования необходимо затрачивать очень много времени. Войлочные полировальные инструменты используются исключительно на больших поверхностях. Здесь имеется различие между инструментами для линейного движения и инструментами для вращательного движения. Полировальный войлок используется в двух значениях твердости: H3 и H3S. (H3 = стандартная твердость, H3S = большая твердость). H3S нужно использовать осторожно. Твердость в сочетании с высокими оборотами может привести к образованию следов от шлифования на поверхности обрабатываемого изделия. В других случаях это может привести к чрезмерной полировке (эффект оранжевой окалины). Это также выражается в увеличении затрат времени на полирование. Феррит эродирует быстрее, чем цементит, что выражается в типичной трещиноватой поверхности. Если у вас наблюдается подобная проблема, нужно вернуться на два шага назад и отполировать поврежденную поверхность. Работайте по возможности на прямых линиях. При таком режиме работы вам необходимо прилагать минимальное давление. Другие ошибки могут быть вызваны использованием слишком маленького 6
держателя на рабочей поверхности. Это неизбежно приводит к неровности поверхности. Всегда подгоняйте держатель к поверхности. Последнее, что необходимо сказать. Полировка с зеркальным глянцем – это всего лишь конечный результат подготовительной работы. Если на начальных этапах допущены ошибки, они будут, вероятнее всего, видны на окончательной полировке. Полирование должно выполняться пошагово, и оно требует определенного количества терпения для достижения желаемого результата.
7
Требования к процессу полирования с зеркальным глянцем 1. Всегда наносите небольшое количество алмазной пасты. Лишняя паста слетает во время обработки и не используется по назначению. 2. Не смешивайте разные пасты вместе. 3. Если паста засыхает, не стирайте ее – разбавьте ее растворителями (F25). 4. Держатель пасты должен лежать на плоскости поверхности обрабатываемого изделия. 5. Продолжайте полирование до тех пор, пока не будут удалены следы предыдущих шагов полирования. 6. Тщательно очистите поверхность обрабатываемой детали перед тем, как перейти на следующий меньший размер зерна пасты. 7. Всегда пользуйтесь одним и тем же держателем для данного размера зерна пасты. 8. При профилировании держателей пасты не пользуйтесь шлифовальными/ абразивными карандашами или шлифовальными кругами. Зерна используемого материала могут прилипнуть к обрабатываемой детали и сделать царапины во время полирования. 9. Полирование с зеркальным глянцем нужно выполнять только в чистом непыльном углу мастерской, и предпочтительно использовать отдельную полировальную комнату.
8
Полирование ультразвуковыми устройствами UF2600/UF5600 Настоящий метод (частота 22кГц-26кГц и линейный ход 4-40 мкм) особенно подходит для обработки в ограниченном пространстве, в пазах и внутренних частях. Используются различные инструменты и материалы. Чаще всего используются алмазные напильники, спеченные или с гальванизированным покрытием. Алмазные напильники могут профилироваться и подгоняться под любой контур. Также могут использоваться керамические и супер алмазные камни. Керамические камни используются с углом наклона около 30°. Стекловолокна открываются только с передней части. Благодаря их высокой прочности, эти камни также используются в качестве держателей для алмазных паст. Супер алмазные камни имеют такую же прочность, однако, как и в спеченные напильники, в них вкраплены алмазные зерна. Камни могут профилироваться и резаться по любому положению. Никогда не используйте твердые инструменты, такие как деревянные бруски, SDS и керамические камни, на полную мощность. Из-за высокой частоты такие инструменты могут стать непригодными. Используйте до 70% мощности, в зависимости от толщины камня. С такими держателями, в сочетании с алмазными пастами, можно получить полированную поверхность с зеркальным глянцем при помощи ультразвукового полирования.
9