拋光工藝簡介
拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使管路補(bǔ)償接頭工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。拋光工藝有著悠久的歷史，在古代，人們就對石器、玉器等進(jìn)行拋光，在現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)為了得到漂亮的產(chǎn)品外觀，拋光工藝更加廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中。
拋光工藝分類及特點(diǎn)
拋光工藝主要有：機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光、納米拋光、超聲波拋光、磁流變拋光等。
機(jī)械拋光
▍機(jī)械拋光：靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面，一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主，需在專用拋光機(jī)上進(jìn)行，拋光機(jī)主要由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和被帶動(dòng)的一個(gè)或兩個(gè)拋光盤組成，轉(zhuǎn)速200~600d/min，拋光盤上鋪以不同材料的拋光布。
▍特點(diǎn)：
1、成本低、操作簡單，但效率低，拋光表面不均勻，拋光時(shí)間難掌握，適宜小面積的表面處理；
2、采用機(jī)械拋光手段可以使金屬表面的粗糙度值Ra=0.3~3.0μm。
化學(xué)拋光
▍化學(xué)拋光：化學(xué)拋光是一個(gè)表層溶解的過程，化學(xué)試劑對樣品表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用消除磨痕、浸蝕整平的方法，試樣經(jīng)化學(xué)拋光后可直接在顯微鏡下觀察。
▍優(yōu)點(diǎn)：
1、設(shè)備簡單、加工后零件表面的粗糙度值均勻一致；
2、操作簡單，可同時(shí)拋光很多管路補(bǔ)償接頭工件；
3、效率高，而且可以拋光形狀復(fù)雜的管路補(bǔ)償接頭工件。
▍缺點(diǎn)：
化學(xué)拋光所用溶液的調(diào)整和再生比較困難，在應(yīng)用上受到限制，而且在化學(xué)拋光過程中，硝酸散發(fā)出大量黃棕色有害氣體，對環(huán)境污染非常嚴(yán)重。化學(xué)拋光得到的表面粗糙度一般為幾十μm。
電解拋光
▍電解拋光：又稱電化學(xué)拋光，以被拋光管路補(bǔ)償接頭工件為陽極，不溶性金屬為陰極，在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐泻瓦m當(dāng)電流密度下，陽極首先發(fā)生溶解，管路補(bǔ)償接頭工件表面逐漸整平，從而達(dá)到管路補(bǔ)償接頭工件增大表面光亮度的效果。即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。
不銹鋼電解拋光
▍優(yōu)點(diǎn)：
1、內(nèi)外色澤一致，光澤持久，可加工硬質(zhì)材料、軟質(zhì)材料以及薄壁、形狀復(fù)雜、細(xì)小的零件和制品；
2、拋光量很小，拋光后的尺寸精度和形狀精度可控制在0.01mm以內(nèi)；
3、拋光率高，拋光速度不受材料的軟硬而影響；
4、工藝簡單，操作容易，設(shè)備簡單，投資小。
▍缺點(diǎn)：
1、在拋光前處理較為復(fù)雜及電解液的通用性差，使用壽命短和強(qiáng)腐蝕性及難處理等，電解拋光的應(yīng)用范圍受到一定的限制；
2、無法消除原表面的“粗波紋”，對管路補(bǔ)償接頭工件表面的基體粗糙度有要求，一般應(yīng)為Ra1.6以下才好。
納米拋光
▍納米拋光：納米拋光被稱為等離子納米拋光，在專門的自動(dòng)化控制設(shè)備中進(jìn)行，等離子就是在高溫高壓下，拋光劑水溶，但是在高溫高壓下，電子會(huì)脫離原子核而跑出來，原子核就形成了一個(gè)帶正電的離子，當(dāng)這些離子達(dá)到一定數(shù)量的時(shí)候可以成為等離子態(tài)，等離子態(tài)能量很大，當(dāng)這些等離子和要拋光的物體摩擦?xí)r，頃刻間會(huì)使物體達(dá)到表面光亮的效果。
等離子納米拋光
▍特點(diǎn)：
1、納米拋光加工費(fèi)用低，有利于推廣，并且對加工環(huán)境無污染；
2、簡單易行，采用專門的自動(dòng)化控制設(shè)備，降低人工成本；
3、效率高，效果好，其精度控制極高，尺寸影響小，通常可控制在0.1μm/min，拋光均勻，使整個(gè)管路補(bǔ)償接頭工件表面和死角部位都可以達(dá)到一致的鏡面效果；
4、適用面廣，等離子納米拋光可以適用的行業(yè)有手機(jī)電子、集成電路制造、運(yùn)動(dòng)器材（高爾夫球具）、眼鏡制造、醫(yī)療器械、手表飾品、汽車配件、LED 制程、數(shù)碼配件、航空航天等行業(yè)。
超聲波拋光
▍超聲波拋光：大于16000Hz的聲波被稱為超聲波，用于加工和拋光的超聲波頻率為16000-25000Hz，與普通聲波相比，超聲波頻率高、波長短、能量大和較強(qiáng)的束射性。超聲波拋光是利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，迫使磨料懸浮液對硬脆材料表面機(jī)械加工的一種方法。
手表扣超聲波拋光前后對比圖
▍特點(diǎn)：
1、適用于加工硬脆材料和不導(dǎo)電的非金屬材料；
2、工具對管路補(bǔ)償接頭工件的作用力和熱影響較小，不產(chǎn)生變形、燒傷和變質(zhì)層；
3、加工精度達(dá)0.01-0.02mm，粗糙度達(dá)1-0.1μm；
4、可以拋光薄壁、薄片、窄縫和低剛度的零件；設(shè)備簡單，使用維修方便。
磁流變拋光
▍磁流變拋光：磁流體拋光技術(shù)是一種新興的先進(jìn)加工技術(shù)，磁性顆粒、表面活性劑、以及其它一些添加劑按照一定比例分散在基載液中形成懸濁液，當(dāng)施加磁場時(shí)，磁性顆粒成鏈狀或纖維狀排列，導(dǎo)致整個(gè)流體的粘度增大，表現(xiàn)出類固體的特性；當(dāng)磁場消失時(shí)，磁性顆粒又恢復(fù)到原來分散的自由狀態(tài)，整個(gè)體系又恢復(fù)流體的狀態(tài)，“液固轉(zhuǎn)變”的過程在毫秒間就能完成。當(dāng)在流體中加入一定的磨料顆粒時(shí)，磁流變液就具有研磨拋光的作用，根據(jù)拋光物件的不同，可以選擇不同的基載液與磨料顆粒。
利用磁流變拋光工藝的iPhone7
▍特點(diǎn)：
1、能夠達(dá)到極低的粗糙度，一般用于精密光學(xué)鏡頭的拋光；
2、由于整個(gè)管路補(bǔ)償接頭工件都處于液體當(dāng)中，拋光熱量容易散出，不會(huì)在管路補(bǔ)償接頭工件局部位置造成過熱，有利于避免拋光產(chǎn)生橘皮；
3、整個(gè)管路補(bǔ)償接頭工件各部分都與流體均勻接觸，能夠保證拋光效果均勻一致，且不受管路補(bǔ)償接頭工件形狀限制。
拋光的應(yīng)用
隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，拋光不再僅僅局限于石材等傳統(tǒng)材料的應(yīng)用，還廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)社會(huì)大量使用的金屬材料、陶瓷材料、塑料、玻璃等。
金屬材料的拋光
▍金屬材料的拋光：金屬材料的拋光方法很多，但在工業(yè)生產(chǎn)中以機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光為主。其中，電化學(xué)拋光技術(shù)主要在金屬精加工、電鍍涂飾表面預(yù)處理、金相樣品制備及那些需要控制表面質(zhì)量與粗糙度的領(lǐng)域，具有機(jī)械拋光、化學(xué)拋光等技術(shù)無可比擬的高效率，加工后的表面具有無硬化層、光亮度高、美觀并耐蝕等特點(diǎn)，幾乎所有的金屬材料都適合電化學(xué)拋光。
▍應(yīng)用案例：蘋果6手機(jī)鋁合金外殼,經(jīng)過CNC精雕成型,研磨處理,高光,本色電鍍,遮蓋,陽極,退遮成一個(gè)完整的手機(jī)外殼面板。鋁合金鏡面拋光是相對比較有難度的,利用手拋是完全無法實(shí)現(xiàn)其要求的,平面研磨機(jī)鏡面拋光的過程主要分為二道工序：第一道,白色拋光皮+氧化鋁粗拋液，使表面形成一個(gè)亞光面。第二道，阻尼布+二氧化硅拋光液,在短短十分鐘內(nèi)達(dá)到一個(gè)理想的超鏡面。
陶瓷材料的拋光
▍陶瓷材料的拋光：新型陶瓷材料在性能上有其獨(dú)特的優(yōu)越性，因此從手機(jī)外殼到航天設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域都受到了越來越廣泛的應(yīng)用，在陶瓷材料的超精加工與光整加工中，研磨、拋光加工有著不可替代的位置，陶瓷材料的拋光主要有研磨拋光、采用激光加工以及超聲波拋光等。
▍應(yīng)用案例：小米5采用了微晶鋯陶瓷機(jī)身，需要經(jīng)過正面和外弧拋光，工藝流程為局部研磨—整體研磨—粗拋—細(xì)拋—清潔—檢驗(yàn)，由于陶瓷機(jī)身硬度大，而且陶瓷表面有較強(qiáng)吸光性，普通拋光難以達(dá)到鏡面拋光效果。機(jī)身采用金剛石粉（珠）濕法拋光，分別對機(jī)身的平面和手機(jī)外框進(jìn)行打磨拋光。經(jīng)過313分鐘、千萬轉(zhuǎn)的循環(huán)研磨，機(jī)身光滑平整，色澤圓潤。
塑料的拋光
▍塑料的拋光：隨著塑膠制品日益廣泛的應(yīng)用，對塑料模具的表面質(zhì)量要求也越高，往往要求達(dá)到鏡面拋光度，塑料模具的拋光不僅增加管路補(bǔ)償接頭工件的美觀，而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性，還可以使模具擁有其它優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以使塑膠制品易于脫模，減少生產(chǎn)注塑周期。因而拋光在塑料模具制造過程中是很重要的一道工序。機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光、超聲波拋光等均可用于塑料的拋光處理。
▍應(yīng)用案例：聚酯瓶外觀成透明色，有玻璃質(zhì)感，使用拋光工藝加工后可以增加透明度且使表面更加光滑細(xì)膩，具體操作步驟是，先用砂紙去除塑料管坯表面瑕疵，再用3M金字塔砂紙借助干磨機(jī)研磨，最后采用拋光膏進(jìn)行清洗，經(jīng)過這些工序后出來的產(chǎn)品會(huì)猶如玻璃般光澤透明。這些產(chǎn)品通常用于食品的包裝。
玻璃的拋光
▍玻璃的拋光：玻璃拋光加工的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是由拋光效率，被加工玻璃邊的尺寸精度、光亮度以及拋光磨具消耗情況或拋光磨具使用壽命來表征的。雖然玻璃磨邊機(jī)性能、磨削拋光方式、冷卻方式、轉(zhuǎn)速，玻璃本身的內(nèi)在質(zhì)量以及操作人員的技術(shù)水平也會(huì)影響玻璃拋光的光亮度，拋光效率等，但是最根本的是選擇合適的拋光磨具，以滿足玻璃邊拋光的技術(shù)要求。
▍應(yīng)用案例：手機(jī)觸摸屏玻璃研磨拋光加工是對不平整玻璃表面進(jìn)行加工，使之具有平整而較為光潔的表面;常見步驟為粗磨、精磨和精拋。粗磨是用顆粒尺寸相對較大的磨料將玻璃表面或制品表面粗糙不平或成形時(shí)余留部分的玻璃磨去，去除毛坯的大部分余量，最后所達(dá)到的效果要保持到大致的幾何形狀與粗糙度；精磨是發(fā)生在粗磨的基礎(chǔ)上，又是為拋光準(zhǔn)備的一步，結(jié)果是能夠保持最精確的幾何形狀以及精細(xì)的裂紋深度;拋光是最后一個(gè)工序過程，也是最終實(shí)現(xiàn)光學(xué)表面層實(shí)現(xiàn)的最后一個(gè)部分，前提下前兩者必須要為最后一步拋光做好準(zhǔn)備，使得在整個(gè)拋光過程當(dāng)中，盡量去除精磨與粗磨所留下的破環(huán)層，實(shí)現(xiàn)光學(xué)表面最理想效果。
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