Smertepunktene ved muggpolering
Alle som har jobbet i formindustrien i over et tiår vet at selv om polering virker enkelt, er det faktisk ganske komplekst. Mange formprodusenter synes poleringsprosessen er den mest problematiske – den er tidkrevende, resultatene er inkonsekvente, og den er i stor grad avhengig av teknikerens erfaring. Dette gjelder spesielt nå, med det økende mangfoldet av formmaterialer, fra tradisjonelt P20-stål til S136 med høy hardhet, og til og med sementert karbid og keramiske materialer. Tradisjonelle poleringsmaterialer og -prosesser kommer ofte til kort. Verkstedlederen for poleringsverkstedet ved en presisjonsformfabrikk i Shenzhen fortalte meg: «Tidligere brukte vi borkarbid og diamantpulver, som fungerte bra, men kostnaden var for høy; mange små fabrikker hadde rett og slett ikke råd til det. Vanlig korundpulver er utsatt for riper, og noen ganger, etter polering, under visse lysforhold, er det fortsatt disige merker.»
De «eksepsjonelle egenskapene» til hvitt smeltet alumina-mikropulver
Årsakenhvitt smeltet alumina-mikropulverHvorvidt den yter så bra i polering av former bestemmes av dens «genetiske sammensetning». Hovedkomponenten er α-aluminiumoksid, med en renhet på over 99 %. Hva betyr denne renheten? Det betyr færre urenheter, noe som gjør det mindre sannsynlig å forårsake utilsiktede riper under poleringsprosessen. Det er som å slipe tre med fint sandpapir; hvis sandpapiret inneholder noen få grove korn, vil overflaten bli ødelagt. En annen fordel med høy renhet er jevn hardhet. Hvit smeltet alumina har en Mohs-hardhet på 9,0, nest etter diamant og silisiumkarbid, men fordelen ligger i konsistensen av hardheten. De som polerer forstår at hvis slipepartiklene har inkonsistent hardhet, forbrukes de mykere partiklene først, og de hardere partiklene stikker ut og forårsaker lett riper. Hvitt smeltet alumina-mikropulver yter ganske «jevnt» i denne forbindelse.
Oppfinnsomheten til partikkelmorfologi
I fjor besøkte jeg et produksjonsanlegg for hvitt smeltet alumina-mikropulver i Jiangsu, og den tekniske sjefen viste meg et sammenligningsbilde under et elektronmikroskop: «Se, dette erhvitt smeltet alumina-mikropulver vi produserer; partiklene er for det meste sekskantede eller nesten sfæriske, og kantene har blitt spesialbehandlet for å bli avrundede. Vanlig brunt smeltet alumina-mikropulver har derimot uregelmessige former og skarpe kanter.» Denne forskjellen er avgjørende ved polering av former. Mens skarpe kanter gir sterk skjærekraft, er de utsatt for å forårsake riper; avrundede partikler, derimot, fungerer mer som «valsing og sliping» enn «skjæring», noe som gjør dem spesielt egnet for polering av former som krever ekstremt høy overflatefinish. Fordelene med avrundede partikler er enda mer uttalte ved polering av vanskelig tilgjengelige områder som buede overflater og indre hjørner.
Kunsten å kontrollere partikkelstørrelse
Hvitt korund-mikropulver oppnår en bemerkelsesverdig fin partikkelstørrelseskontroll. Tradisjonelle poleringsslipemidler beskrives ofte som «2000 mesh» eller «3000 mesh», men i virkeligheten kan partikkelstørrelsesfordelingen variere fra 1500 mesh til 3500 mesh. Høykvalitets hvitt korund-mikropulver kan imidlertid oppnå en smal partikkelstørrelsesfordeling. For eksempel vil et produkt merket W7 (tilsvarende 2500 mesh) ha over 95 % av partiklene innenfor området W6,5–W7,5.
Hvor viktig er en smal partikkelstørrelsesfordeling for polering av formen? Tenk deg å sikte ris med en sil. Hvis riskornene er jevne i størrelse, går sikteprosessen jevnt. Hvis de har varierende størrelse, vil de mindre kornene tette silhullene. Det samme prinsippet gjelder for polering. Mikropulver med jevn partikkelstørrelse sikrer jevn skjæring under poleringsprosessen, og forhindrer situasjoner der noen områder er overpolerte mens andre er underpolerte.
Ytelse i praktiske anvendelser
Et selskap i Guangzhou som produserer emballasjeformer for kosmetikk brukte tidligere 35 timer på å polere et sett med avanserte leppestifttubeformer. Etter å ha byttet til hvitt korund-mikropulver ble tiden redusert til 22 timer. Poleringsteknikeren deres fortalte meg: «Tidligere måtte vi være ekstremt forsiktige i de siste stadiene av poleringen. Selv en liten feil kunne føre til overpolering eller riper. Nå, med hvitt korund-mikropulver, er poleringsprosessen enklere å kontrollere, spesielt i de siste stadiene, hvor noen få lette strøk er nok til å oppnå en speilblank finish.»
Innen polering av mobiltelefonstøper er fordelene medhvitt korundmikropulverer enda mer uttalte. Mobiltelefondeksler krever ekstremt høy overflatefinish, noen ganger til og med under Ra 0,01 mikrometer. En fabrikk i Dongguan som spesialiserer seg på metalldeksler for mobiltelefoner, utførte en sammenlignende test: ved polering av former av aluminiumslegering resulterte bruk av hvitt korundmikropulver i en reduksjon på 20 % i overflateruhet sammenlignet med tradisjonelle poleringsmaterialer, samtidig som poleringstiden ble redusert med 15 %. Poleringsapplikasjoner av spesielle støpematerialer
Med fremskritt innen støpematerialer blir materialer med høy hardhet og høy slitestyrke stadig vanligere, noe som skaper nye utfordringer for polering. For eksempel er tradisjonelle poleringsmaterialer ofte ineffektive når de brukes på materialer som pulverisert hurtigstål og sementert karbid. En støpefabrikk i Shanghai møtte på vanskeligheter med bearbeiding av stempelstøpeformer av sementert karbid; støpehårdheten nådde over HRC70, og vanlige poleringsmaterialer var nesten ineffektive. De prøvde senere å bruke hvitt korund-mikropulver med en spesiell poleringspasta, og resultatene var overraskende gode. Deres tekniske direktør sa: «Det hvite korund-mikropulveret har tilstrekkelig hardhet og passende selvslipende egenskaper. Under poleringsprosessen blir nye skjærekanter stadig eksponert, noe som opprettholder poleringseffektiviteten.»
Økonomiske fordeler
Mange eiere av støpefabrikker var i utgangspunktet bekymret for de høye kostnadene vedhvit korundmikropulver, men en nærmere titt viser at de generelle fordelene er overlegne. En fabrikkeier i Taizhou, Zhejiang, beregnet kostnadene for meg: opprinnelig kostet polering av et sett med mellomstore plastformer omtrent 800 yuan i arbeid og materialer, noe som tok 8 timer. Etter bruk av hvitt korund-mikropulver økte materialkostnadene med 100 yuan, men tiden ble redusert til 5 timer, og arbeidskostnadene gikk ned med mer enn 200 yuan, noe som resulterte i en samlet kostnadsreduksjon på mer enn 100 yuan. Dessuten var overflatekvaliteten mer stabil, og kundeklager gikk ned.
Enda viktigere er det at det forlenger formens levetid. En skikkelig poleringsprosess kan eliminere mikroskopiske sprekker på formens overflate og redusere spenningskonsentrasjonen. Data viser at former som er nøye polert med hvitt korund-mikropulver har en gjennomsnittlig levetidsforlengelse på 15–20 %. Dette er av enorm verdi for former som koster titusenvis eller til og med hundretusenvis av yuan.
Brukstips og forholdsregler
Selv om hvitt korund-mikropulver har utmerket ytelse, krever bruken spesifikke teknikker. En mesterhåndverker fra et profesjonelt poleringsfirma i Qingdao delte noen erfaringer:
Gradvis bruk er nøkkelen. Du bør ikke bruke samme kornstørrelse for både grov og fin polering; du bør gå gradvis videre i en "grov-middels-fin"-sekvens. For eksempel kan du starte med W40, gradvis gå over til W10, og til slutt bruke W3,5 eller finere mikropulver for finpolering. Valg av bærer er viktig. Hvitt korund-mikropulver må brukes med en passende poleringspasta eller flytende bærer. Oljebaserte bærere er egnet for stålpolering, mens vannbaserte bærere er mer egnet for ikke-jernholdige metaller. Bæreren gir ikke bare suspensjon og smøring, men fjerner også det fjernede rusk og avfall.
Trykk og hastighet må samsvare. Høyere poleringstrykk er ikke alltid bedre; for høyt trykk kan føre til at mikropartikler setter seg fast i arbeidsstykkets overflate. Generelt sett, jo finere partikkelstørrelse, desto lavere trykk, og hastigheten kan økes tilsvarende. Rengjøringsprosessen kan ikke overses. Hver gang partikkelstørrelsen endres, må formoverflaten og poleringsverktøyene rengjøres grundig for å forhindre at grove partikler blandes inn i neste prosess. Erfarne teknikere vil bruke et forstørrelsesglass for å kontrollere renheten etter hver prosess.
Trender i bransjens utvikling
Basert på observasjoner fra messer og tekniske utvekslinger de siste årene, dukker det opp flere trender i bruken av hvitt alumina-mikropulver i polering av støper: Tilpasning blir stadig mer vanlig. Mange produsenter av mikropulver begynner å tilby "skreddersydde" tjenester, og tilbyr spesifikke partikkelstørrelsesforhold for hvitt alumina-mikropulver basert på faktorer som støpemateriale, poleringsutstyr og krav til overflatefinish. Noen har til og med utviklet spesialiserte formler for forskjellige typer stål.
Komposittprodukter blir stadig mer populære. Poleringsprodukter som kombinerer hvit alumina med andre materialer begynner å dukke opp, som for eksempel.hvit aluminakombinert med ceriumoksid, som balanserer skjærekraft og overflatefinish; og kombinert med diamantmikropulver for grovpolering av ultraharde materialer. Miljøvennlige produkter er i ferd med å bli et nytt hotspot. Med økende miljøkrav får hvite alumina-mikropulverprodukter som er fri for tungmetaller, har lite støv og er lett resirkulerbare, mer oppmerksomhet. Noen produsenter har utviklet vannløselige poleringssystemer for å redusere bruken av organiske løsemidler.