كيف تُلمّع قالب الحقن؟

طرق التلميع الشائعة ومبدأ العمل

1.1 التلميع الميكانيكي

يتم التلميع الميكانيكي عن طريق القطع أو التشوه البلاستيكي لسطح المادة لإزالة إسقاط سطح قطعة العمل للحصول على طريقة تلميع سطح أملس، بشكل عام باستخدام حجر الزيت، وعجلة الصوف، وورق الصنفرة، وما إلى ذلك، بشكل أساسي باليد، يمكن استخدام متطلبات جودة السطح العالية لطريقة التلميع فائقة الدقة.

الصقل فائق الدقة هو استخدام مواد كاشطة خاصة، في سائل الصقل الذي يحتوي على مواد كاشطة، مضغوطة على سطح قطعة العمل التي تتم معالجتها، من أجل حركة دوارة عالية السرعة.

يمكن بهذه التقنية تحقيق خشونة سطح قدرها Ra0.008 μm، وهي أفضل خشونة سطحية بين طرق التلميع المختلفة. وتُستخدم هذه الطريقة كثيرًا في قوالب العدسات البصرية. ويُعد التلميع الميكانيكي الطريقة الأساسية لتلميع قالب الحقن.

1.2 التلميع الكيميائي

التلميع الكيميائي هو المادة في الوسط الكيميائي بحيث يتم إذابة الجزء المحدب المجهري من السطح بشكل تفضيلي عن الجزء المقعر، للحصول على سطح أملس.

يمكن لهذه الطريقة تلميع قطع العمل ذات الأشكال المعقدة ويمكنها تلميع العديد من قطع العمل في نفس الوقت بكفاءة عالية. تبلغ خشونة السطح التي يتم الحصول عليها عن طريق التلميع الكيميائي عمومًا Ra10 ميكرومتر.

1.3 التلميع الكهربائي

المبدأ الأساسي للتلميع الإلكتروليتي هو نفس مبدأ التلميع الكيميائي، أي عن طريق إذابة النتوءات الصغيرة على سطح المادة بشكل انتقائي لجعل السطح أملس. وبالمقارنة مع التلميع الكيميائي، يمكن أن يزيل تأثير التفاعل الكاثودي، ويكون التأثير أفضل.

1.4 التلميع بالموجات فوق الصوتية

التلميع بالموجات فوق الصوتية هي طريقة معالجة لتلميع المواد الهشة والصلبة من خلال التعليق الكاشطة باستخدام الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية لقسم الأداة.

توضع قطعة العمل في المعلق الكاشطة وتوضع في مجال الموجات فوق الصوتية معًا، ويتم طحن المادة الكاشطة وصقلها على سطح قطعة العمل بالاعتماد على التأثير المتذبذب للموجات فوق الصوتية.

القوة الكلية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية صغيرة، ولن تتسبب في تشوه قطعة العمل، ولكن إنتاج الأدوات وتركيبها أكثر صعوبة.

1.5 تلميع السوائل 1.5

التلميع بالسوائل هو الاعتماد على تدفق السائل والجزيئات الكاشطة التي يحملها لتنظيف سطح قطعة العمل لتحقيق الغرض من التلميع.

يتم تشغيل طحن الطاقة السائلة بواسطة الضغط الهيدروليكي، ويستخدم الوسيط بشكل أساسي في تدفق الضغط المنخفض من خلال المركبات الخاصة الجيدة (المواد الشبيهة بالبوليمر) والممزوجة بالمواد الكاشطة المصنوعة، ويمكن استخدام المواد الكاشطة مسحوق كربيد السيليكون.

1.6 الطحن والتلميع المغناطيسي

الطحن والتلميع المغناطيسي هو استخدام مواد كاشطة مغناطيسية لتشكيل فرش كاشطة تحت تأثير المجال المغناطيسي لطحن ومعالجة قطعة العمل.

تتميز هذه الطريقة بكفاءة معالجة عالية وجودة جيدة وسهولة التحكم في ظروف المعالجة. مع المواد الكاشطة المناسبة، يمكن أن تصل خشونة السطح الميكانيكية إلى Ra0.1 ميكرومتر.

1.7 التلميع المركب بالموجات فوق الصوتية EDM EDM

لتحسين خشونة السطح Ra1.6 ميكرومتر أعلى من سرعة تلميع قطعة العمل، واستخدام الموجات فوق الصوتية وقوة النبضات الضيقة عالية التردد ذات الذروة الحالية الضيقة الخاصة لتلميع مركب الماس.

باستخدام الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية ونبضات التآكل الكهربائية في الوقت نفسه على سطح قطعة العمل، تنخفض خشونة السطح سريعًا؛ وهي طريقة واضحة وفعالة جدًا لتلميع السطح الخشن لقالب الحقن بعد تشغيله بعمليات الخراطة والتفريز وEDM والقطع بالسلك.

أدوات صقل القوالب ومواصفات الفئات الشائعة الاستخدام

الأدوات الشائعة لصقل قوالب الحقن هي: ورق الصنفرة، وحجر الزيت، وعجلة اللباد، ومعجون الكشط، والمبرد السبائكي، وإبرة الجلخ الماسية، وشريحة الخيزران، وحجر الزيت الليفي، وأداة الصقل الدوارة.

ورق صنفرة:150#،180#،320#،400#،600#،800#،1,000#،1,200#،1,500#.

حجر زيتي:120#،220#،400#،600#.

عجلة لباد: أسطوانية الشكل، مستديرة الفقرات، مربعة الشكل.

عجينة كاشطة: 1# (أبيض) 3# (أصفر) 6# (برتقالي) 9# (أخضر) 15# (أزرق) 25# (بني) 35# (أحمر) 60# (أرجواني)

الملفات: المربعة والمستديرة والمسطحة والمثلثة وغيرها من الأشكال الأخرى.

إبرة شحذ الماس: بشكل عام 3/32 الساق أو 1/8 الساق، ذات شكل موجي مستدير، أسطواني الشكل، عمود طويل مستقيم، شكل فقري طويل مستدير.

قطعة الخيزران: أشكال مختلفة لتتناسب مع المشغل وشكل القالب وصنعها، والدور هو الضغط على ورق الصنفرة، والطحن على قطعة العمل، لتحقيق خشونة السطح المطلوبة.

حجر زيت الألياف: 200# (أسود) 400# (أزرق) 600# (أبيض) 800# (أحمر)

عملية التلميع

3.1 التلميع الخشن

يمكن صقل تشطيب السطح بعد الطحن الدقيق، والطحن EDM، والطحن، والعمليات الأخرى عن طريق اختيار ماكينة تلميع السطح الدوارة بسرعة 35000 إلى 40000 دورة/دقيقة. التلميع اليدوي بحجر الزيت اليدوي، حجر الزيت الشريطي مع الكيروسين كمواد تشحيم أو مبرد. ترتيب الاستخدام هو 180# → 180# → 40# → 320# → 400# → 600# → 800# → 000#.

3.2 التلميع شبه النهائي

يستخدم الصقل شبه الناعم بشكل أساسي ورق الصنفرة والكيروسين. رقم ورق الصنفرة بالترتيب: 400# ← 600# ← 800# ← 800# ← 000# ← 200# ← 500#. إن ورق الصنفرة #1 500 مناسب فقط للفولاذ المقوى (أعلى من 52 HRC)، ولكن ليس للفولاذ المقوى مسبقًا لأنه قد يؤدي إلى تلف سطح الأجزاء الفولاذية المقواة مسبقًا ولا يمكنه تحقيق تأثير الصقل المتوقع.

3.3 التلميع الدقيق

يستخدم التلميع الدقيق بشكل أساسي معجون تلميع الماس. إذا تم استخدام عجلة من قماش التلميع للطحن بمسحوق أو معجون طحن الماس، فإن تسلسل الطحن المعتاد هو 9 ميكرومتر (800# 1) → 6 ميكرومتر (000# 3) → 3 ميكرومتر (000# 8).

يمكن استخدام معجون الطحن بالماس بترتيب 9 ميكرومتر (9 ميكرومتر) وعجلة قماش التلميع لإزالة الكشط الشعري الذي خلفه ورق الصنفرة 1 200# و1 50 0#. بعد ذلك، يتم التلميع باستخدام لباد لاصق ومعجون جلخ ماسي بترتيب 1 ميكرومتر (14 000#) → 1/2 ميكرومتر (60 000#) → 1/4 ميكرومتر (100 000#).

بيئة العمل للتلميع

يجب إكمال عملية التلميع بشكل منفصل في مكاني عمل منفصلين، أي يتم الفصل بين مكان معالجة الطحن الخشن ومكان معالجة التلميع الدقيق، ويجب الحرص على تنظيف الحبيبات المتبقية على سطح قطعة العمل من العملية السابقة.

بشكل عام، من التلميع الخشن بعد الانتهاء من الحجر الزيتي إلى ورق الصنفرة 1200#، يجب نقل قطعة العمل إلى غرفة خالية من الغبار للتلميع لضمان عدم وجود جزيئات غبار في الهواء ملتصقة بسطح قالب الحقن.

يمكن إجراء عمليات التلميع التي تتطلب دقة 1 ميكرومتر أو أكثر (بما في ذلك 1 ميكرومتر) في غرفة تلميع نظيفة. للتلميع الأكثر دقة، من الضروري وجود مساحة نظيفة تمامًا، حيث أن الغبار والدخان والقشرة واللعاب قد يفسد السطح المصقول عالي الدقة.

بعد اكتمال عملية التلميع، يجب حماية سطح قطعة العمل جيدًا من الغبار. عند إيقاف عملية التلميع، يجب إزالة جميع المواد الكاشطة ومواد التشحيم بعناية للتأكد من نظافة سطح قطعة العمل، ثم يتم رش طبقة من طلاء مقاوم لصدأ القالب على سطح قطعة العمل.

العوامل المؤثرة على قابلية تلميع السطح

5.1 حالة سطح قطعة العمل

ستتعرض الطبقة السطحية للمادة للتلف بسبب الحرارة أو الإجهاد الداخلي أو عوامل أخرى أثناء المعالجة الميكانيكية، وستؤثر معلمات القطع غير المناسبة على تأثير الصقل.

يكون طحن السطح بعد EDM أكثر صعوبة من السطح بعد التشغيل الآلي أو المعالجة الحرارية، لذلك يجب استخدام التشطيب EDM قبل نهاية EDM، وإلا فإن السطح سيشكل طبقة رقيقة متصلبة.

إذا لم يتم اختيار مقياس التشطيب EDM بشكل صحيح، يمكن أن يصل عمق الطبقة المتأثرة بالحرارة إلى 0.4 مم، وتكون الطبقة الرقيقة المتصلبة أكثر صلابة من الصلابة الأساسية ويجب إزالتها. لذلك، من الأفضل إضافة عملية طحن خشن لتوفير أساس جيد لعملية التلميع.

5.2 جودة الفولاذ

الفولاذ عالي الجودة هو شرط أساسي لجودة التلميع الجيدة. ستؤثر الشوائب المختلفة والمسامية في الفولاذ على تأثير الصقل.

لتحقيق تأثير تلميع جيد، يجب تحديد قطعة العمل في بداية المعالجة الميكانيكية خشونة السطح المصقولة، عندما تحدد قطعة العمل الحاجة إلى تلميع المرآة، يجب اختيار أداء تلميع الفولاذ الجيد ومعالجتها بالحرارة وإلا لا يمكن تحقيق التأثير المطلوب.

5.3 عملية المعالجة الحرارية

إذا لم تكن المعالجة الحرارية مناسبة، أو إذا كانت صلابة سطح الفولاذ غير موحدة أو كانت هناك اختلافات في الخصائص، فسوف يسبب ذلك صعوبات في الصقل.

5.4 تقنية التلميع

نظرًا لأن التلميع يتم يدويًا بشكل أساسي، فإن المهارات البشرية لا تزال هي السبب الرئيسي الذي يؤثر على جودة التلميع.

بشكل عام، نعتقد أن تقنية التلميع تؤثر على خشونة السطح تقنية تلميع جيدة ولكن أيضًا مع الفولاذ عالي الجودة وعملية المعالجة الحرارية الصحيحة، للحصول على تأثير تلميع مرضٍ؛ وعلى العكس من ذلك، فإن تقنية التلميع ليست جيدة، حتى لو كان الفولاذ جيدًا لا يمكن أن يكون تأثير المرآة.

يجب الانتباه لأنواع التلميع المختلفة إلى الأمور التالية

6.1 تلميع ورق صنفرة القوالب وطحن حجر الزيت

(1) لسطح قالب الحقن عالي الصلادة، لا يجوز استخدام سوى أدوات صقل حجرية زيتية نظيفة وناعمة.

(2) عند تغيير مستوى الحبيبات في الصنفرة، يجب تنظيف قطعة العمل ويدي المشغل لتجنب نقل الحبيبات الخشنة إلى المستوى التالي الأدق من عملية الصنفرة.

(3) في كل عملية صنفرة يجب صنفرة ورق الصنفرة من اتجاه مختلف بزاوية 45 درجة حتى يتم التخلص من نمط الرمل الخاص بالمستوى السابق، وعندما يتم التخلص من نمط الرمل الخاص بالمستوى السابق، يجب تمديد وقت الصنفرة بمقدار 25% قبل الانتقال إلى مستوى الصنفرة التالي الأدق.

(4) يمكن أن يؤدي تغيير الاتجاهات المختلفة عند الطحن إلى تجنب إنتاج قطعة العمل من الأمواج وغيرها من التفاوتات العالية والمنخفضة.

6.2 المسائل التي يجب ملاحظتها بالنسبة لطحن الماس وتلميعه

يجب أن يتم الطحن والتلميع بالماس تحت ضغط خفيف قدر الإمكان، خاصة عند تلميع الأجزاء الفولاذية المصلدة مسبقًا والتلميع باستخدام معجون جلخ ناعم. عند التلميع باستخدام معجون الطحن 8 000#، يكون الحمل الشائع 100-200 جم/سم2، ولكن من الصعب الحفاظ على دقة هذا الحمل.

ولتسهيل ذلك، يمكن صنع مقبض رفيع وضيق على قضيب خشبي، أو يمكن قطع جزء من قضيب الخيزران لجعله أكثر مرونة.

سيساعد ذلك على التحكم في ضغط التلميع لضمان عدم ارتفاع الضغط على سطح القالب. عند استخدام الطحن والتلميع بالألماس، لا يجب أن يكون سطح العمل نظيفًا فحسب، بل يجب أن تكون أيدي العامل نظيفة جدًا أيضًا.

6.3 يجب أن ينتبه تلميع القوالب البلاستيكية إلى أمور

يختلف تلميع قوالب حقن البلاستيك كثيرًا عن تلميع الأسطح المطلوب في الصناعات الأخرى؛ وبدقة، ينبغي تسمية تلميع القوالب البلاستيكية معالجة السطح المرآتي.

لا تقتصر المتطلبات العالية للتلميع على التلميع نفسه فحسب، بل لها أيضًا معايير عالية فيما يتعلق بتسطيح السطح ونعومته ودقته الهندسية.

تنقسم معايير تلميع المرايا إلى 4 مستويات: A0 = Ra0.008 ميكرومتر، A1 = Ra0.016 ميكرومتر، A3 = Ra0.032 ميكرومتر، A4 = Ra0.063 ميكرومتر، بسبب التلميع الإلكتروليتي والتلميع بالسوائل وغيرها من الطرق يصعب التحكم بدقة في الدقة الهندسية للأجزاء.

نظرًا إلى أن التلميع الكيميائي وفوق الصوتي والمغناطيسي وغيرها من الطرق لا تحقق متطلبات جودة السطح، ينصب التركيز الأساسي في المعالجة الدقيقة لسطح مرآة قالب الحقن على التلميع الميكانيكي.

التلميع في الملاحظات على النحو التالي:

(1) عندما يبدأ تجويف القالب الجديد في المعالجة، يجب أولاً التحقق من سطح قطعة العمل، وتنظيف السطح بالكيروسين، حتى لا يلتصق سطح حجر الزيت بالأوساخ الناتجة عن فقدان وظيفة القطع.

(2) عند طحن الحبوب الخشنة يجب أن يتم طحن الحبوب الخشنة بترتيب الصعب أولاً ثم السهل، وخاصة بعض الصعب لدراسة الأطراف المسدودة، والقاع الأعمق لدراسة أولاً، وأخيراً الجوانب والمستويات الكبيرة.

(3) قد يكون لجزء من قطعة العمل أكثر من مجموعة واحدة معًا للبحث في الضوء، للبحث أولاً بشكل منفصل عن قطعة عمل واحدة خشنة أو نمط بريق، ثم كل قطعة العمل معًا للبحث السلس.

(4) طائرة كبيرة أو طائرة جانبية كبيرة من الشغل، مع البحث عن حجر الزيت لإزالة الحبوب الخشنة ثم استخدام قطعة فولاذية مسطحة لإجراء فحص شفاف، والتحقق مما إذا كان هناك مشبك غير متساوٍ أو مقلوب من الوضع السيئ، مثل الإبزيم المقلوب سيؤدي إلى صعوبات في تحرير الأجزاء أو سلالات الأجزاء.

(5) لمنع تشابك بحث الشغل المصبوب أو وجود بعض السطح الرقائقي الذي يحتاج إلى حماية الموقف، يمكن استخدام لصق الماس على شفرة المنشار أو استخدام ورق الصنفرة على الحافة، وهي حافة يمكنك الحصول على التأثير الوقائي المطلوب.

(6) طحن طائرة القالب بسحب ذهابًا وإيابًا، وسحب مقبض حجر الزيت بشكل مسطح قدر الإمكان، لا تتجاوز 25 درجة، لأن المنحدر كبير جدًا، والقوة من أعلى دفعة إلى أسفل، من السهل أن تؤدي إلى البحث عن العديد من الخطوط الخشنة على قطعة العمل.

(7) إذا كان مستوى قطعة العمل مع صفائح النحاس أو الخيزران ر الضغط على الصنفرة الصنفرة، يجب ألا يكون ورق الصنفرة أكبر من مساحة الأداة، وإلا فإنه سوف يدرس إلى حيث لا ينبغي دراسته.

(8) حاول عدم استخدام آلة الطحن لإصلاح سطح الفراق، لأن رأس عجلة الطحن لإصلاح سطح الفراق خشن نسبيًا بالإضافة إلى تفاوت ارتفاع الموجة، مثل الاستخدام الضروري، يجب لصق رأس عجلة الطحن لإصلاح توازن التركيز.

(9) ينبغي أن يكون شكل أداة الجلخ قريبًا من شكل سطح قالب الحقن لضمان عدم تشوه قطعة العمل أثناء الجلخ.

7 كيفية حل المشاكل الشائعة في التلميع

7.1 الإفراط في التلميع

أكبر مشكلة تواجه عملية التلميع اليومي هي “الإفراط في التلميع”، وهو ما يعني أنه كلما طال وقت التلميع، كلما كانت جودة سطح القالب أقل. هناك ظاهرتان للتلميع الزائد: وهما “قشر البرتقال” و”التنقر”. يحدث التلميع الزائد في الغالب في التلميع الميكانيكي.

7.2 تظهر قطعة العمل سبب “قشر البرتقال”

يُطلق على السطح الخشن غير المنتظم اسم “قشر البرتقال”، و”قشر البرتقال” له أسباب عديدة، والسبب الأكثر شيوعًا هو ارتفاع درجة حرارة سطح القالب أو الإفراط في الكربنة الناجم عن ضغط التلميع المفرط ووقت التلميع الطويل جدًا لإنتاج “قشر البرتقال” هو السبب الرئيسي.

على سبيل المثال تلميع عجلة التلميع، فإن الحرارة الناتجة عن عجلة التلميع سوف تتسبب بسهولة في “قشر البرتقال”. الفولاذ الأكثر صلابة يمكن أن يتحمل ضغط التلميع سيكون أكبر، والفولاذ الناعم نسبيًا عرضة للإفراط في التلميع، وقد أثبتت الأبحاث أن التلميع بمرور الوقت سيكون مختلفًا بسبب اختلاف صلابة الفولاذ.

7.3 التخلص من إجراءات “قشر البرتقال” لقطعة العمل

عندما يتبين أن جودة السطح غير مصقولة بشكل جيد، يقوم العديد من الأشخاص بزيادة ضغط التلميع وتمديد وقت التلميع، وغالبًا ما تؤدي هذه الممارسة إلى جعل جودة السطح أسوأ.

(1) قم بإزالة السطح المعيب، وحبيبات الطحن عن الاستخدام السابق لمستوى رقم الرمل الخشن قليلاً، ثم الطحن، وقوة التلميع عن المستوى السابق الأقل.

(2) تخفيف الإجهاد عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة التقسية البالغة 25 درجة مئوية، والطحن بأجود الحبيبات قبل الصقل حتى الحصول على نتائج مرضية، وأخيرًا الصقل بكثافة أخف.

7.4 أسباب تكوين “التنقر” على سطح قطعة العمل

نظرًا لوجود بعض الشوائب غير المعدنية في الفولاذ، وعادةً ما تكون أكسيدًا صلبًا وهشًا، في عملية التلميع من سطح الفولاذ، يتم سحبها للخارج، وتشكيل حفر دقيقة أو تنقر، “التنقر” من العوامل الرئيسية هي التالية.

(1) ضغط التلميع كبير جدًا، ووقت التلميع طويل جدًا.

(2) نقاء الفولاذ غير كافٍ، ومحتوى الشوائب الصلبة مرتفع.

(3) سطح طلاء القالب صدئ.

(4) لا تتم إزالة مادة الجلد الأسود.

7.5 تدابير لإزالة تأليب قطعة العمل

(1) قم بإعادة طحن السطح بعناية باستخدام حصى أخشن قليلاً من المستخدم سابقاً واستخدم حجر زيت ناعم وحاد للخطوة الأخيرة من الطحن قبل الشروع في إجراء الصقل.

(2) تجنب استخدام أدوات الصقل الناعمة عندما يكون حجم الحبيبات أقل من 1 مم.

(3) استخدم أقصر وقت ممكن للتلميع وأقل جهد ممكن للتلميع.

الخاتمة

يُعد تلميع التجاويف أثناء تصنيع القالب عملية بالغة الأهمية؛ إذ يرتبط بجودة قالب حقن البلاستيك وعمره، كما يحدد جودة المنتجات.

يمكن أن يؤدي إتقان مبدأ العمل وعملية التلميع، واختيار طرق التلميع المعقولة، إلى تحسين جودة القالب وعمره، ومن ثم تحسين جودة المنتجات.

احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.

اطلب عرض سعر مجانيًا ← راجع دليلنا الشامل للقولبة بالحقن للحصول على نظرة عامة متكاملة.