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Proe/Creo产品的光面与蚀纹

光面、蚀纹主要指的是针对产品外表面的光滑程度及表面肌理。在我们的日常用品中可以看到各种各样的光面和蚀纹面。

  光面与蚀纹的使用赋予产品表面的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美,使产品表面更有节奏感,增加产品的手感等。

  产品各部件的光面与蚀纹面的对比丰富产品细节、增加产品的层次感

  透明高反射的光面提升了整个产品的档次

  不同材质的光面产生不同程度的反射使产品富有光泽感

  蚀纹表面使产品具有细腻的手感

  光面与蚀纹面由于产品所用的材料的不同和加工工艺的不同具有不同的光泽度。

  常见的产品光面蚀纹面主要有塑料和金属两种。

  我们主要针对塑料产品进行了解。

  塑料产品主要是在模具上直接实现表面的光面与蚀纹面,这样在注塑件上直接体现产品光面与蚀纹面,对于一些使用原色、产品表面要求不高的产品不用再进行特别的表面处理、节省后期的的加工工艺。对于一些需要后期喷漆的产品也必须要有较高的光面,通过喷漆等处理出不同的外观色彩和肌理模拟其他材质(如塑料件喷金属漆等)。这种情况下需要对塑料制品进行抛光处理。

  模具上光面与蚀纹面的制作:

  光面主要是在模具成型进行完加工之后、对模具表面进行抛光。

  常见的抛光工艺:

  一, 抛光方法目前常用的抛光方法有以下几种:

  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大于1μm。

  (2)微光平整 阳极极化,表面光亮度提高,Ra 大于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 流体抛光是依靠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(聚合物状物质)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。

  二、机械抛光基本方法在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级:AO=Ra0.008μm,A1=Ra0.016μm,A3=Ra0.032μm,A4=Ra0.063μm,由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度,而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求,所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。2.1 机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果,最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况,如机械加工、电火花加工,磨加工等等。机械抛光的一般过程如下:

  (1)粗抛 经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨,条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。

  (2)半精抛 半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为:#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢(52HRC以上),而不适用于预硬钢,因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。

  (3)精抛 精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话,则通常的研磨顺序是9μm(#1800)~ 6μm(#3000)~3μm(#8000)。9μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光,顺序为1μm(#14000)~ 1/2μm(#60000)~1/4μm(#100000)。精度要求在1μm以上(包括1μm)的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾,头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。

  2.2 机械抛光中要注意的问题 用砂纸抛光应注意以下几点:

  (1)用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合,这样可以避免木条(或竹条)的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。

  (2)当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45°~ 90°,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前,必须用100%纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭,因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时,这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前,所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。

  (3)为了避免擦伤和烧伤工件表面,在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光,两个方向之间每次转动45°~ 90°。

  整个模具抛光占模具制作的二分之一到三分之一的周期,抛光的成本占整个模具成本的5%-30%。

  蚀纹:对抛光后的模具如果需要氮化的先进行氮化处理,对于需要蚀纹的表面再进行蚀纹处理,制作不同纹样主要是用用带酸性的药水腐蚀模具,在模具厂有样板。可以根据需要进行选择。

  常见的塑料制品在模具上进行光面与蚀纹面的区别的通常:表面光泽度不高(压克力、PC、ABS本身具有较高的光泽度)无反射,表面较为粗糙不细腻,整个产品感觉档次不高。如我们现在使用的使用原色的电脑显示器、键盘、鼠标等。

  大量的使用原色塑料件,减少整个产品的加工工序,节省成本。

  对于表面要求较高的塑料表面可以通过磨沙、抛光等处理,制作高亮度的产品外观或再进行喷漆电镀等。

  常见的塑料制品如开关盖、仪表壳、按钮盒、接线板等电器绝缘件以及灯具、钮扣、唱片、计算尺、收音机、相机材料、洗衣机水槽等,都需进行表面抛光处理,以清除痕迹缺陷,显示出一定的光泽度,满足使用要求。

  塑料制品表面的抛光加工,一般采用功率为1.2-2.2千瓦的地面式抛光机,对于大型制件,可以采用手提式抛光机。抛光机上的抛轮,通常用呢绒或细棉布圆片相互叠合,每隔3—6mm用线缝连,叠厚达3—4cm,并夹在金属片中间制成。

  抛光过程一般分作两步。首先是灰抛或磨削抛光。灰抛的目的主要是清除制品表面上的冷疤、斑痕和微量废边。其抛光材料选择100—150目的轻浮石粉。为防止轻浮石粉被旋转的抛轮甩出污染环境,应在抛轮及物件的外侧面备上防护罩。磨削抛光是将制品的粗糙表面加工平滑,其抛光物件可用300目左右的二氧化硅细粉加工,若加工有机玻璃、聚苯乙烯等透明而硬度不高的塑料制品,物料中可适量加入绿油。制品表面要求不高时,灰抛或磨削抛光后予以清洗、干燥即告结束。如果要将平滑的表面加工具有光泽的表面,就需再进行增泽抛光。增泽抛光使用的抛轮,则采用更为柔软的呢绒。抛光物料也多属脂膏一类,如高级牙膏、白油膏或润湿的去污粉等。也可添加少量极细的矿物性物料,如70%石蜡和30%氧化铬。

  抛光操作时要防止过热现象发生,以避免因软化而引起表面出现的波纹、拉毛或翘曲;不要让制品和抛光轮之间的压力过大,应时抛时停。加工热塑性塑料制品,抛轮的转速以不超过1200m/min的线速度为宜,而加工热固性塑料制品,抛轮线速度则一般控制在1200—1800m/min的范围内。

  通过抛光制作出来的表面,通常具有较高的光泽度,甚至有强烈的反射效果。通常后用于制作一些高亮度的产品。整个产品显得做工精细。

  优派:'晶彩派对'中的

  ,表面晶莹的“镜面”效果缘于其表面经过了抛光工艺处理,与钢琴表面工艺极为相似,给人带来高贵典雅的感觉。

  鼠身的主体表面经过“抛光”工艺处理,给人小巧可爱的感觉

  对于有些经过后期处理的光面、通过喷漆、电镀等工艺对其他进行模拟。目前市面上MP3的磨沙外壳就是塑料经过磨沙,进行喷漆制作出细腻的手感。

  对于透明材质,光面的产品都较为通透,磨沙蚀纹的表面降低产品的透光性、制作半透明效果。

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