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抛光技术与原理

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-10-23 22:49:00

(1)抛光的原理

       利用抛光轮与抛光膏等精细磨料,对零件表面进行轻微切削和研磨,除去零件表面的细微不平,以达到整平表面、提高光洁度的目的。

       多数金属在空气中会迅速形成氧化膜。抛光时磨料首先把凸出处的氧化膜抛掉,凹入处则未抛到,纯金属露出后又很快氧化,再被抛去。如此反复,直至光亮为止。抛光时并不切削金属,只是抛去氧化膜,其损耗占镀层重量的5%~20%。

       抛光时,首先把抛光轮的圆周速度调节到20~35m/s,零件形状简单、表面较硬时,转速可大些,反之则小些;然后根据被抛零件的材料,选用合适的抛光膏。抛光膏由黏合剂与磨料组成,抛光时与零件摩擦所产生的热量,使抛光膏中黏合剂熔化,起到抛光作用。抛光时,把零件压向抛光轮适当部位,其用力大小、抛光时间长短及手的动作,取决于抛光工的实践经验。抛光既用于镀前预加工,也用于镀后精细加工。

       (2)抛光膏

       常用抛光膏有白抛光膏、黄抛光膏、绿抛光膏及红抛光膏等。

       ①白抛光膏由硬脂酸、石灰、油脂和石蜡等组成。不能长期存放,易风化变质。夏天一般用罐装白抛光膏。

       ②黄抛光膏由硬脂酸、氧化铁、长石粉、油脂和松香等组成。

      ③绿抛光膏由硬脂酸、氧化铬和脂肪酸等组成。

      ④红抛光膏由硬脂酸、精细氧化铁粉等组成。其抛光性能好且切削力低,对基体损耗极小。

      (3)成批光饰

       研磨和抛光常用手工操作,劳动强度大,劳动条件也较差,生产率不高。为克服这些缺点,对某些较小的零件,常采用成批光饰的方法口成批光饰就是将零件与磨料、水或油和化学促进剂放人专用的容器内,通过振动和旋转使零件与磨料产生摩擦,从而达到除锈、除油、去毛刺、倒锐角等降低表面粗糙度的目的。根据加工方式不同,成批光饰分为普通滚光、振动擦光、离心光饰、离心盘光饰、刷光和喷砂等。

       ①普通滚光
       普通滚光常用木制或铁制的六角形滚筒,滚筒内装有零件和水,用酸或碱液和表面活性剂作化学促进剂来达到除油、除锈和降低表面粗糙度的目的。这种方法设备简单,成本低,适宜于钢铁零件镀锌等的前处理。滚光法不适用于带螺纹的零件(如螺栓、螺母等),因为螺纹会滚坏。但对于热处理过的自攻螺钉,由于其表面硬度高且质量轻,滚光时不会伤及螺纹,因此仍可采用此法。滚筒是卧式封闭的,进行水平旋转滚光。滚筒的转速在40~60r/min之间。

       ②振动擦光
       振动擦光是在滚筒滚光基础上发展起来的一种高效多能的表面整平工艺,国外已大量应用,国内也有了定型设备。振动擦光的原理是把零件埋在大量磨料中,加入一些溶于水的抛磨化合物,利用振动原理使磨料与化合物混合并不断向零件冲刷,零件表面及边角等受到磨料的磨削,从而使零件表面光洁平整。此工艺可以去毛刺、倒角、除锈和除去氧化皮等,适用于各种大小及形状的零件。

       磨料要求组织结构紧密,质地坚硬,颗粒均匀,有切削及抛光能力。磨料可分成天然磨料和人造磨料。天然磨料有鹅卵石、石英石、白云石等。人造磨料有烧结的陶瓷、氧化铝、碳化硅及钢珠等,也可用碎陶瓷块或碎砂轮块。磨料的形状多种多样,如三角形、圆柱形、球形或无定形等,并有不同的颗粒尺寸,使用时按零件形状及加工要求选用一定尺寸的磨料,磨料尺寸要大于零件的控槽。磨料的用量粗加工时是二分磨料一分零件的体积比,精饰加工要增加磨料的用量,是六分磨料一分零件的体积比。此外还要加一些抛磨化合物,如表面活性剂、碱性化合物等,用量为总体积的0.2%~0.3%。

       经过振动擦光后的零件表面,光洁度可提高2~3级。

       ③离心光饰
       离心光饰是在一个转塔内放置一个装有一些零件和磨料介质的转筒中,转塔高速旋转时,转筒则向相反方向低速旋转。转塔旋转耐可产生0.98N的离心力,使转筒中的零件压在一起,转筒的旋转又使磨料介质与零件间产生滑动摩擦,从而达到光饰的效果。

       离心光饰效率较高,零件之间碰撞力也小,可以保持较高尺寸精度和高光饰质量。脆性零件也可用离心光饰加工,零件要求的不同表面粗糙度可以通过采用不同的磨料介质和改变转塔及转筒的旋转速度来达到。

        ④离心盘光饰
       离心盘光饰是在一个装在固定的圆柱筒下端且以约lOm/s的速度高速旋转的碗形盘中进行的。零件和磨料介质放在筒内。底部碗形盘的旋转,使装载物沿筒壁向上运动,而后靠零件的自重从简的中心部位滑落到盘的中心,使装载物产生周而复始的运动,从而对零件产生磨削光饰作用。这种加工方法的特点是速度快,与离心光饰相当;而光饰质量比离心光饰高,与振动光饰相当。由于是敞开式的,在加工过程中操作者可以边加工边检验。

       ⑤刷光
       刷光是把刷光轮装在抛光机上,利用刷光轮上弹性的金属丝切削金属表面的锈皮或污垢等。刷光不会改变零件的几何形状。

       常用刷光轮一般由钢丝或黄铜丝等材料制成。材质较硬的零件,应选用硬金属丝的刷光轮。

       刷光轮的转速为1200~2800r/min。直径大的刷光轮,硬质材料的零件,应选用较高的转速。

       按其制作方法和形状分类,各种类型的刷光轮。

       刷光分为机械刷光和手工刷光,两者均采用湿法,即用水或溶液保征刷光顺利进行。镀后零件的刷光,一般都用水作刷光液;黑色金属的镀前刷光,除采用水以外,也可采用3%~5%(质量分数)的磷酸三钠溶液。

       ⑥喷砂
      喷砂是用压缩空气流将砂子喷在零件表面上,以除去氧化皮、锈蚀产物或污垢的方法。

      喷砂使用的砂子,主要是石英砂,所用砂粒尺寸、压缩空气压力。

       喷砂用喷嘴一般用铸铁或陶瓷材料制成。喷砂时,砂粒和压缩空气的消耗量与喷嘴口径、压缩空气压力和工作时间成正比。

       喷砂后,零件应及时进行表面处理,防止其清洁的表面很快氧化生锈。一般可浸入50g/L碳酸钠溶液中储存数天。  
 

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