Kunststof spuitgiet polijstbehandeling

1. Inleiding

Met de steeds wijdverbreidere toepassing van kunststofproducten, zoals huishoudelijke artikelen en drankverpakkingen, is er vaak een vereiste dat het oppervlak van kunststof matrijsholten een spiegelachtig polijstniveau bereikt. Mallen die worden gebruikt voor de productie van optische lenzen, laserschijven en andere producten stellen extreem hoge eisen aan de oppervlakteruwheid, waardoor hoge eisen worden gesteld aan het polijsten.

Polijsten verbetert niet alleen het uiterlijk van het werkstuk, maar verbetert ook de corrosieweerstand, slijtvastheid en andere voordelen van het oppervlak. Het kan de mal gemakkelijker uit de mal halen en de productiecyclus van spuitgieten verkorten. Daarom is polijsten een belangrijk proces bij de productie van kunststofmatrijzen.

2. Gemeenschappelijke polijstmethoden voor mallen

2.1 Mechanisch polijsten

Mechanisch polijsten verwijst naar de polijstmethode waarbij het oppervlak van het materiaal wordt gesneden om de gepolijste uitsteeksels te verwijderen en een glad oppervlak te verkrijgen. Het wordt over het algemeen handmatig gedaan met behulp van oliesteenstaven, polijstwielen, schuurpapier, enz. Voor speciale onderdelen zoals roterende oppervlakken kunnen hulpgereedschappen zoals draaitafels worden gebruikt. Voor hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit kunnen ultraprecieze slijp- en polijstmethoden worden gebruikt.

2.2 Chemisch polijsten

Chemisch polijsten omvat het oplossen van de microscopisch verhoogde delen van het oppervlak van een materiaal in een chemisch medium, wat resulteert in een glad oppervlak. De belangrijkste voordelen van deze methode zijn dat er geen complexe apparatuur voor nodig is, werkstukken met complexe vormen kunnen worden gepolijst en een hoge efficiëntie mogelijk is bij het gelijktijdig polijsten van meerdere werkstukken. De belangrijkste uitdaging bij chemisch polijsten ligt in de bereiding van de polijstoplossing. De oppervlakteruwheid die door chemisch polijsten wordt bereikt, ligt doorgaans rond de 10 μm.

2.3 Elektrolytisch polijsten

Bij elektrolytisch polijsten wordt gebruik gemaakt van elektrolyse om de micro-uitsteeksels op het oppervlak van metalen werkstukken selectief op te lossen, wat resulteert in een gladder oppervlak. Vergeleken met chemisch polijsten kan elektrolytisch polijsten de invloed van kathodische reacties elimineren en betere resultaten bereiken.

Het elektrolytisch polijstproces bestaat uit twee stappen: (1) nivellering op macroniveau, waarbij de opgeloste producten in de elektrolyt diffunderen, wat leidt tot een vermindering van de geometrische ruwheid van het materiaaloppervlak (Ra > 1μm)

(2) micro-smoothing, waarbij anodische polarisatie de helderheid van het oppervlak verhoogt, wat resulteert in een oppervlakteruwheid van Ra < 1 μm

2.4 Ultrasoon polijsten

Het werkstuk wordt ondergedompeld in een suspensie die schuurmiddelen bevat, en vervolgens worden via een ultrasone generator ultrasone trillingen toegepast, waardoor kleine slijp- en polijstbewegingen op het werkstukoppervlak worden veroorzaakt. Bij ultrasone bewerking wordt minimale macroscopische kracht uitgeoefend, waardoor vervorming van het werkstuk wordt voorkomen, maar het kan een uitdaging zijn bij de fabricage en installatie van de armatuur.

Ultrasone verwerking kan worden gecombineerd met chemische of elektrochemische methoden. Door ultrasone trillingen op de oplossing toe te passen tijdens de processen van corrosie of elektrolyse, worden de opgeloste producten nabij het oppervlak effectiever verwijderd en kan het cavitatie-effect van ultrageluid in de vloeistof ook het corrosieproces remmen, wat resulteert in een verbeterde helderheid van het oppervlak.