Boleče točke poliranja plesni
Vsakdo, ki že več kot desetletje dela v industriji kalupov, ve, da se poliranje zdi preprosto, a je v resnici precej zapleteno. Mnogi proizvajalci kalupov menijo, da je postopek poliranja najbolj težaven – je dolgotrajen, rezultati so nedosledni in močno odvisen od izkušenj tehnika. To še posebej velja zdaj, ko se materiali za kalupe vse bolj razlikujejo, od tradicionalnega jekla P20 do visokotrdote S136 in celo cementiranega karbida ter keramike. Tradicionalni materiali in postopki poliranja pogosto ne uspejo. Vodja delavnice za poliranje v tovarni preciznih kalupov v Shenzhenu mi je povedal: »Prej smo uporabljali borov karbid in diamantni prah, kar je dobro delovalo, vendar so bili stroški previsoki; številne majhne tovarne si tega preprosto niso mogle privoščiti. Navaden korund v prahu je nagnjen k praskam in včasih po poliranju pod določenimi svetlobnimi pogoji še vedno ostanejo meglene sledi.«
»Izjemne lastnosti« mikropraha belega taljenega aluminijevega oksida
Razlogmikroprah belega taljenega aluminijevega oksidaTo, da se tako dobro obnese pri poliranju kalupov, je odvisno od njegove »genetske sestave«. Njegova glavna sestavina je α-aluminijev oksid s čistostjo nad 99 %. Kaj ta čistost pomeni? Pomeni manj nečistoč, zaradi česar je manj verjetno, da bo med postopkom poliranja povzročil nenamerne praske. To je kot brušenje lesa s finim brusnim papirjem; če brusni papir vsebuje nekaj grobih zrn, bo površina uničena. Druga prednost visoke čistosti je enakomerna trdota. Beli taljeni aluminijev oksid ima Mohsovo trdoto 9,0, kar je druga največja trdota za diamantom in silicijevim karbidom, vendar je njegova prednost v doslednosti trdote. Tisti, ki se ukvarjajo s poliranjem, razumejo, da če imajo abrazivni delci nedosledno trdoto, se najprej porabijo mehkejši delci, trši delci pa štrlijo in zlahka povzročijo praske. Mikro prah belega taljenega aluminijevega oksida se v tem pogledu obnese precej »enakomerno«.
Iznajdljivost morfologije delcev
Lani sem obiskal obrat za proizvodnjo mikropraha belega taljenega aluminijevega oksida v Jiangsuju in tehnični vodja mi je pokazal primerjalno sliko pod elektronskim mikroskopom: »Poglejte, to jemikroprah belega taljenega aluminijevega oksida „…delci so večinoma šesterokotni ali skoraj okrogli, robovi pa so bili posebej obdelani, da postanejo zaobljeni. Navadni rjavi mikroprah iz taljenega aluminijevega oksida pa ima nepravilne oblike in ostre robove.“ Ta razlika je ključna pri poliranju kalupov. Čeprav ostri robovi ponujajo močno rezalno moč, so nagnjeni k povzročanju prask; zaobljeni delci pa delujejo bolj kot „valjanje in brušenje“ kot „rezanje“, zaradi česar so še posebej primerni za poliranje kalupov, ki zahtevajo izjemno visoko površinsko obdelavo. Prednosti zaobljenih delcev so še bolj izrazite pri poliranju težko dostopnih območij, kot so ukrivljene površine in notranji vogali.
Umetnost nadzora velikosti delcev
Mikroprah belega korunda dosega izjemno fino raven nadzora velikosti delcev. Tradicionalni abrazivi za poliranje so pogosto opisani kot "2000 mesh" ali "3000 mesh", vendar se v resnici porazdelitev velikosti delcev lahko giblje od 1500 mesh do 3500 mesh. Visokokakovosten mikroprah belega korunda pa lahko doseže ozko porazdelitev velikosti delcev. Na primer, izdelek z oznako W7 (kar ustreza 2500 mesh) bo imel več kot 95 % delcev v območju W6,5-W7,5.
Kako pomembna je ozka porazdelitev velikosti delcev za poliranje kalupov? Predstavljajte si, da presejete riž s sitom; če so riževa zrna enakomerne velikosti, je postopek presejanja gladek; če so različnih velikosti, bodo manjša zrna zamašila luknje sita. Enako načelo velja za poliranje. Mikroprah z enakomerno velikostjo delcev zagotavlja enakomerno rezanje med postopkom poliranja in preprečuje situacije, ko so nekatera območja preveč polirana, druga pa premalo polirana.
Zmogljivost v praktičnih aplikacijah
Podjetje v Guangzhouu, ki izdeluje kalupe za kozmetično embalažo, je prej za poliranje kompleta vrhunskih kalupov za šminke v tubi potrebovalo 35 ur. Po prehodu na mikroprah belega korunda se je čas skrajšal na 22 ur. Njihov tehnik za poliranje mi je povedal: »Prej smo morali biti v zadnjih fazah poliranja izjemno previdni; že majhna napaka je lahko povzročila prekomerno poliranje ali praske. Zdaj je z mikroprahom belega korunda postopek poliranja lažje nadzorovati, zlasti v zadnjih fazah, kjer je za dosego zrcalne gladkosti dovolj le nekaj svetlobnih prehodov.«
Na področju poliranja kalupov za mobilne telefone so prednostimikroprah belega korundaso še bolj izrazite. Ohišja mobilnih telefonov zahtevajo izjemno visoko površinsko obdelavo, včasih celo pod Ra 0,01 mikrometra. Tovarna v Dongguanu, specializirana za kalupe za kovinska ohišja mobilnih telefonov, je izvedla primerjalni test: pri poliranju kalupov iz aluminijevih zlitin je uporaba belega korundnega mikroprahu zmanjšala hrapavost površine za 20 % v primerjavi s tradicionalnimi polirnimi materiali, hkrati pa se je čas poliranja skrajšal za 15 %. Poliranje posebnih materialov za kalupe
Z napredkom materialov za kalupe postajajo vse pogostejši materiali z visoko trdoto in visoko odpornostjo proti obrabi, kar predstavlja nove izzive za poliranje. Tradicionalni polirni materiali so na primer pogosto neučinkoviti pri uporabi na materialih, kot sta praškasto hitrorezno jeklo in cementirani karbid. Tovarna kalupov v Šanghaju je imela težave pri obdelavi kalupov za štancanje iz cementiranega karbida; trdota kalupa je dosegla več kot HRC70, običajni polirni materiali pa so bili skoraj neučinkoviti. Kasneje so poskusili uporabiti beli korund v mikroprahu s posebno polirno pasto in rezultati so bili presenetljivo dobri. Njihov tehnični direktor je dejal: »Beli korund v mikroprahu ima zadostno trdoto in ustrezne lastnosti samoostrenje. Med postopkom poliranja se nenehno odkrivajo novi rezalni robovi, kar ohranja učinkovitost poliranja.«
Gospodarske koristi
Številni lastniki tovarn kalupov so bili sprva zaskrbljeni zaradi visokih stroškovbeli korundmikroprah, vendar podrobnejši pogled razkrije, da so splošne koristi boljše. Lastnik tovarne kalupov v Taizhouu v Zhejiangu mi je izračunal stroške: prvotno je poliranje kompleta srednje velikih plastičnih kalupov stalo približno 800 juanov dela in materiala, kar je trajalo 8 ur; po uporabi mikropraha belega korunda se je čas, čeprav so se stroški materiala povečali za 100 juanov, skrajšal na 5 ur, stroški dela pa so se zmanjšali za več kot 200 juanov, kar je povzročilo skupno zmanjšanje stroškov za več kot 100 juanov. Poleg tega je bila kakovost površine stabilnejša, pritožbe strank pa so se zmanjšale.
Še pomembneje pa je, da podaljša življenjsko dobo kalupa. Pravilen postopek poliranja lahko odpravi mikroskopske razpoke na površini kalupa in zmanjša koncentracijo napetosti. Podatki kažejo, da imajo kalupi, skrbno polirani z mikroprahom belega korunda, povprečno podaljšano življenjsko dobo za 15 %–20 %. To je izjemno dragoceno za kalupe, ki stanejo več deset ali celo več sto tisoč juanov.
Nasveti za uporabo in previdnostni ukrepi
Čeprav ima beli korund mikro prah odlične lastnosti, njegova uporaba zahteva posebne tehnike. Mojster obrtnik iz profesionalnega podjetja za poliranje v Qingdauu je delil nekaj izkušenj:
Ključna je stopnja uporabe. Za grobo in fino poliranje ne smete uporabljati enake velikosti zrna; nadaljujte postopoma v zaporedju »grobo-srednje-fino«. Na primer, lahko začnete z W40, postopoma preidete na W10 in na koncu za fino poliranje uporabite W3,5 ali finejši mikroprah. Izbira nosilca je pomembna. Mikroprah belega korunda je treba uporabiti z ustrezno polirno pasto ali tekočim nosilcem. Nosilci na oljni osnovi so primerni za poliranje jekla, medtem ko so nosilci na vodni osnovi bolj primerni za barvne kovine. Nosilec ne zagotavlja le suspenzije in maziva, temveč tudi odstranjuje odstranjene delce.
Tlak in hitrost morata biti usklajena. Višji tlak pri poliranju ni vedno boljši; prekomerni tlak lahko povzroči, da se mikrodelci vgradijo v površino obdelovanca. Na splošno velja, da manjši kot je tlak, in hitrost se lahko ustrezno poveča. Postopek čiščenja ne smemo spregledati. Vsakič, ko se spremeni velikost delcev, je treba površino kalupa in orodja za poliranje temeljito očistiti, da se prepreči vmešavanje grobih delcev v naslednji postopek. Izkušeni tehniki bodo po vsakem postopku s povečevalnim steklom preverili čistočo.
Trendi razvoja industrije
Na podlagi opažanj z razstav in tehničnih izmenjav v zadnjih letih se pojavlja več trendov pri uporabi mikroprahu belega aluminijevega oksida pri poliranju kalupov: Prilagoditev postaja vse bolj pogosta. Mnogi proizvajalci mikroprahov začenjajo ponujati storitve "po meri", ki zagotavljajo specifična razmerja velikosti delcev mikroprahu belega aluminijevega oksida glede na dejavnike, kot so material kalupa, oprema za poliranje in zahteve glede površinske obdelave. Nekateri so celo razvili specializirane formule za različne vrste jekla.
Kompozitni izdelki pridobivajo na priljubljenosti. Pojavljajo se polirni izdelki, ki kombinirajo beli aluminijev oksid z drugimi materiali, kot sobeli aluminijev oksidv kombinaciji s cerijevim oksidom, ki uravnava rezalno silo in površinsko obdelavo; in v kombinaciji z diamantnim mikroprahom za grobo poliranje ultra trdih materialov. Okolju prijazni izdelki postajajo nova vroča točka. Z naraščajočimi okoljskimi zahtevami so izdelki iz belega aluminijevega mikroprahu, ki ne vsebujejo težkih kovin, imajo nizko vsebnost prahu in jih je mogoče enostavno reciklirati, deležni vse večje pozornosti. Nekateri proizvajalci so razvili vodotopne polirne sisteme za zmanjšanje uporabe organskih topil.