表面粗糙度及抛光技术

我们对物体的直观认识是从其表面是否光亮和整洁开始的。表面粗糙度和清洁度是人们在材料表面宏观认识中总结出来的两个重要的基础概念。表面粗糙度是衡量材料表面平整性的指示，清洁度是衡量材料表面残留吸附污垢量的指标。 表面粗糙度及抛光技术 常用表面粗糙度来定量描述表面的表面粗糙度。任何实际的材料表面都具有凹凸不平的表面轮廓。 在械加工制造工业中，零件表面粗糙度的等级常分为14及，用Ra表示的数值为：0.012、0.025、0.5、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100。低表面粗糙度数值对应着高表面光洁度。历年表面粗糙度是衡量零件质量的意向重要指标。表面粗糙度低的零件表面摩擦力小，耐腐蚀性好，疲劳强度高，器运转能耗小，工件寿命长。所以，降低零件表面粗糙度是提高械产品质量的重要措施之一。

目前几种常用的抛光方式

长常用的几种抛光方式 1.1械抛光方式 所谓的械抛光就是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，大多采用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量要求高的可采用超精研抛的方式。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中 的。光学镜片模具常采用这种方法。 1.2化学抛光方式 化学抛光工艺是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。这种抛光方法主要优点是不需复杂，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。 1.3电解抛光方式 电解抛光的基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。电化学抛光过程分为一下两步： （1）宏观整平溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降，Ra＞1μm。 （2）微光平整阳极极化，表面光亮度提高，Ra＜1μm。 1.4超声波抛光方式 将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，让磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。 1.5流体式抛光方法 流体抛光方法是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。 1.6磁力研磨抛光方式 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。镜面加工的标准分为四级：AO=Ra0.008μm，A1=Ra0.016μm，A3=Ra0.032μm，A4=Ra0.063μm，由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，而化学抛光、超声波抛光、磁力研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工还是以械抛光方式为主。