Proceso y técnicas de pulido de moldes.
El pulido es un paso crucial y final en la fabricación de moldes. A medida que los productos plásticos se utilizan cada vez más en diversas industrias, también se exigen estándares estéticos más altos. Por lo tanto, la calidad del pulido superficial de las cavidades de los moldes de plástico también debe mejorar en consecuencia. Los moldes que requieren acabados de espejo o superficies de alto brillo-exigen una rugosidad superficial aún más fina, lo que eleva los estándares para los trabajos de pulido.
El pulido no sólo mejora la apariencia de los componentes sino que también mejora la resistencia a la corrosión y al desgaste. Facilita los procesos posteriores de moldeo por inyección al facilitar el desmolde de las piezas y reducir los tiempos del ciclo de producción.
Actualmente, los métodos de pulido más utilizados incluyen los siguientes:
1. Pulido mecánico
El pulido mecánico elimina las protuberancias de la superficie mediante corte o deformación plástica para lograr una superficie lisa. Generalmente se utiliza piedras de aceite, ruedas de lana, lijas, etc., y se realiza principalmente de forma manual. Las piezas con formas especiales-, como los cuerpos giratorios, se pueden pulir con herramientas auxiliares, como plataformas giratorias. Para acabados superficiales de alta-calidad, se pueden emplear técnicas de pulido ultra-finas. Se trata de herramientas de pulido especializadas que giran a alta velocidad en una mezcla abrasiva, logrando una rugosidad superficial de hasta Ra0,008 μm -, el más alto entre los métodos de pulido. El pulido óptico de moldes suele utilizar este método.
(1) Procedimiento básico de pulido mecánico
Para lograr resultados de pulido de alta-calidad, los factores más importantes son herramientas de alta-calidad, como piedras de aceite, papel de lija y pasta de diamante. La elección del procedimiento de pulido depende de las condiciones previas de mecanizado - fresado, electroerosión, rectificado, etc.
Pasos típicos de pulido mecánico:
① Pulido áspero:
Después de fresar, electroerosionar o esmerilar, utilice una máquina pulidora de superficies giratoria (35 000 a 40 000 rpm) o una amoladora ultrasónica. Normalmente, una muela WA #400 de Φ3 mm elimina la capa blanca de electroerosión. Continúe con el pulido de piedras con aceite manual, usando queroseno como lubricante o refrigerante. Una secuencia típica es: #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Algunos fabricantes comienzan directamente desde el número 400 para ahorrar tiempo.
② Pulido de semi-acabado:
Utilice papel de lija y queroseno: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. Nota: #1500 es adecuado sólo para acero endurecido (por encima de 52 HRC); usarlo sobre acero pre-templado puede causar quemaduras en la superficie.
③ Pulido final:
Utilice pasta de diamante. Un orden común con discos de tela para pulir y pasta de diamante es: 9μm (#1800) → 6μm (#3000) → 3μm (#8000).
Luego, use fieltro y pasta de diamante: 1μm (#14000) → 1/2μm (#60000) → 1/4μm (#100000).
El pulido con abrasivos de 1 μm o más finos debe realizarse en una sala de pulido limpia. Para obtener una mayor precisión, es esencial un entorno-libre de polvo, ya que partículas como el polvo, la caspa o las gotas de saliva pueden arruinar horas de trabajo delicado.
(2) Consejos para el pulido mecánico
Ⅰ. Pulido con papel de lija:
Utilice palos de madera blanda o bambú para sujetar el papel de lija. La madera blanda es mejor para superficies curvas, mientras que las maderas más duras como el cerezo son mejores para superficies planas. Dé forma al extremo del palo para que coincida con la pieza de trabajo para evitar rayones.
Cambie la dirección del pulido entre 45 y 90 grados entre diferentes tamaños de grano para que las marcas de lijado anteriores sean visibles y removibles.
Limpie la superficie con 100% algodón y alcohol antes de cambiar el grano o pasar a pasta de diamante. Incluso una pequeña partícula abrasiva puede dañar la siguiente etapa de pulido.
Cuando utilice papel de lija n.º 1200 o n.º 1500, aplique una ligera presión y un método de lijado en dos-pasos: pula en dos direcciones por grano, girando entre 45 y 90 grados cada vez.
Ⅱ. Pulido de diamantes:
Utilice una ligera presión, especialmente para aceros pre-endurecidos y pastas más finas. La presión típica para el #8000 es de alrededor de 100 a 200 g/cm². Utilice un palo suave con un mango fino o una vara de bambú con muescas para controlar la presión.
Tanto la superficie de trabajo como las manos deben estar limpias.
Mantenga el tiempo de pulido corto para evitar defectos como "piel de naranja" o "picaduras".
Evite los métodos que-generan calor, como las ruedas de pulido; el calor puede causar defectos en la superficie.
Después del pulido, limpie la superficie a fondo y aplique una capa antioxidante.
El pulido sigue siendo en gran medida manual, por lo que la habilidad del técnico sigue siendo el factor clave. Además, la calidad del material, las condiciones de la superficie del pre-pulido y el tratamiento térmico afectan los resultados. La dureza uniforme y la composición ayudan. Las inclusiones y los poros del acero pueden dificultar el pulido.
(3) Efecto de la dureza en el pulido
Una mayor dureza dificulta el pulido, pero da como resultado una menor rugosidad. También reduce el riesgo de pulido excesivo, pero aumenta el tiempo necesario.
(4) Efecto de la condición de la superficie
Un mecanizado inadecuado (tensión de corte, electroerosión) puede dañar la superficie y afectar la capacidad de pulido. Las superficies de electroerosión son más difíciles de pulir que las superficies fresadas o-tratadas térmicamente. Las operaciones de acabado de electroerosión deben evitar la formación de una capa endurecida. Un acabado deficiente de la electroerosión puede dejar una capa endurecida de hasta 0,4 mm de profundidad, que debe eliminarse mediante esmerilado grueso para preparar una superficie consistente.
2. Pulido químico
Esto implica disolver protuberancias superficiales microscópicas en una solución química para alisar la superficie. Ventajas: sin equipos complejos, eficaz para formas complejas y múltiples piezas simultáneamente. Clave: formulación de soluciones químicas. La rugosidad suele ser del orden de decenas de micrones.
3. Pulido electrolítico
Similar al pulido químico pero utiliza corriente eléctrica para eliminar reacciones catódicas y mejorar los resultados.
Dos etapas:
① Nivelación macroscópica:Mejora la geometría de la superficie (Ra > 1μm).
② Micro-suavizado:El brillo mejora bajo polarización anódica (Ra <1μm).
4. Pulido ultrasónico
Las piezas de trabajo se colocan en suspensión abrasiva dentro de un campo ultrasónico. Las oscilaciones hacen que los abrasivos pulan la superficie. Provoca una deformación mínima pero requiere herramientas complejas. Se puede combinar con métodos químicos o electroquímicos para obtener mejores resultados. - el ultrasonido mejora la mezcla de la solución y elimina los productos disueltos.
5. Pulido fluido
Utiliza un flujo de líquido de alta-velocidad con partículas abrasivas para pulir superficies. Métodos: mecanizado por chorro abrasivo, pulido por chorro de fluido, rectificado dinámico de fluidos. Los abrasivos están suspendidos en fluidos impulsados por presión-de baja-viscosidad. Abrasivos comunes: polvos de carburo de silicio.
6. Pulido magnético
Los abrasivos magnéticos forman un "cepillo" bajo campos magnéticos para pulir las superficies. Este método es eficiente, ofrece resultados de alta-calidad y se controla fácilmente. Puede lograr una rugosidad superficial tan fina como Ra 0,1 μm.
Notas finales
En el procesamiento de moldes de plástico, "pulir" a menudo se refiere aacabado de espejo, que se diferencia del pulido general de superficies. Exige no sólo pulido sino también gran planitud, suavidad y precisión geométrica.
Estándares de acabado espejo (por rugosidad Ra):
AO=Ra 0,008 μm
A1=Ra 0,016 μm
A3=Ra 0,032 μm
A4=Ra 0,063 μm
Debido a que métodos como el pulido electrolítico o fluido no pueden controlar con precisión la forma, y métodos como el pulido químico, ultrasónico y magnético no pueden satisfacer las necesidades de calidad de superficies ultra-finas,El pulido mecánico sigue siendo el método principal.para acabado de espejo de molde de precisión.
