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模具超精密研磨、拋光、焊接
近年來，在世界范圍內制造業的競爭變得越來越激烈，企業在盡可能短的時間內高效率，低消耗的為顧客提供個性化高品質產品的能力，已成為企業競爭能力的一個標志。模具品質的高低將直接影響到產品的質量、產量、成本、新產品投資及老產品更新換代要求。那么，如何才能更有效的提高模具品質呢？也就是說，如何才能讓模具在高精度、低成本、高效率條件下，生產出高品質的合格制件？這與模具表面處理有很大關系，也日益成為各企業關注的焦點。模具表面處理并不是一個簡單的話題，它包括模具拋光與模具焊接等。
模具拋光
眾所周知，塑料模具鋼需要一個很好的拋光技能來體現材料本質的性能，但拋光問題一直是企業無法根本解決的一個難題。橋本工業已達到高品質顧客企業所認同的研磨技術的要求。日益精進的技術，創造出無法仿效的鏡面精加工效果，從對使用鋼材的建議到微小孔的解決等問題，及各種形狀復雜的精密零件，橋本hashimoto皆可對應。
拋光中遇到的 大問題就是“拋光過度”，拋光過度是指拋光時間越長，模具表面質量越差。發生拋光過度時有兩種現象，即“桔皮”和“微坑”，拋光過度多發生于機械拋光。
圖1 橋本獨創產品——拋光耗材、油石和鉆石膏等
“桔皮”
不規則、粗糙的表面被稱為“桔皮”，產生“桔皮”有許多不同的原因。 常見的原因是由于拋光壓力過大及拋光時間過長，以及拋光方法不當等。
發現表面質量不好，許多人就會增加拋光壓力，并延長拋光時間，加上拋光流程的不當，往往會使表面質量變得更差。
“微坑”
“微坑”或“砂孔”的形成是由于鋼種的非金屬夾雜物（雜質），通常是硬而脆的氧化物；在拋光過程中從鋼材表面被拉出，形成“微坑”或“砂孔”。主要影響因素如下：
1、拋光壓力和拋光時長；
2、鋼材的純凈度，特別是硬性夾雜物（雜質）的含量；
3、拋光工具；
4、研磨材料。
拋光操作的流程
如何選擇研磨和拋光的操作次序，完全取決于拋光操作者的經驗及其使用的工具與設備。材料的特性對操作程序也有影響。
拋光流程1
考慮加工效率首先要確認加工品的粗糙程度，這個作業要謹慎進行不能有錯誤，根據粗糙程度也有不能作業的可能，確認加工品的粗糙程度然后根據形狀選定油石進行拋光，拋光方法的次序是根據油石的粒度由粗至細進行。
油石拋光方法，這個作業是 重要的高難度作業，根據加工品的不同規格，分別約70度的角位均衡的進行交叉研磨。 理想的往返范圍約為30毫米～60毫米。油石作業也會根據加工品的材質而變化。
圖2 手工鏡面拋光的效果圖
拋光流程2
油石作業結束后是砂紙作業，砂紙作業時，要注意模仁的圓邊、圓角和桔皮的產生。所以油石流程盡量做到 細加工。
砂紙拋光的重點。砂紙配合較硬的木棒像油石作業一樣約70度角交叉地進行研磨，一面砂紙研磨次數約10次～15次。如果研磨時間過長，砂紙的研磨力會減低，這樣就會導致加工面出現不均勻現象（這也是產生橘皮的原因之一）。
砂紙作業時一般都采用竹片進行研磨，實際使用材質彈力小的木棒或硬度低的鋁棒約45度角進行研磨是 為理想的。研磨面不能使用橡膠或者彈性高的材料，不能用45度角研磨的形狀可以用銳角。砂紙有很多種類， 重要是要選擇適用的。
拋光流程3
用鉆石膏進行鏡面加工，砂紙作業后取適當的鉆石膏和稀釋液進行混合，用電動回轉工具馬毛刷慢慢的來回研磨。注意點：馬毛刷研磨面要保持水平線。從6µ ~ 3µ進行研磨，然后用泡棉配合1µ鉆石膏就可以完成鏡面加工。
拋光的 后一個程序有兩種方法：一是電動工具和氣動工具的拋光方法；二是手工拋光方法。但是對于平面形狀和球面形狀也有不同的情況。
鏡面拋光的要點
超鏡面拋光時 重要的一點是拋光的尺寸，油石研磨到鏡面拋光的距離是10µ。（ 理想是＃1500油石開始進行研磨） 基本的原則，在進行下一步作業之前，一定要將模仁徹底清洗干凈，才會達到好效果。要非常慎重不要重復修改（反復修改會影響品質問題）。
納期的期限、時間上的壓力、過度疲勞、集中力下降，這些因素都容易影響工作，這一點要非常注意。
拋光操作是一項耗費時間和費用昂貴的工序，遵照一定的守則可以降低拋光操作的成本。拋光的每一個步驟都必須要保持清潔，這一點 重要。
1、拋光必須在清潔無塵的室內進行。因為硬塵粒會污染研磨材料，損害已接近完成的模具表面。
2、每個拋光工具只使用一個級別的拋光鉆石膏，并存放在防塵或密封的容器內。
3、當要轉換更細一級的砂號時，必須清洗雙手和工件。
4、開始拋光時要先處理角落、邊角和圓角等較難拋光的地方。
5、處理尖角及邊角時應特別小心，注意不要形成圓角或圓邊，應盡量采用較硬的拋光工具進行模具的研磨和油石打磨。
影響表面拋光性的因素
采用研磨的方法可使模具表面光潔，光潔的程度與下列因素有關：
1、鋼材品質（鋼材表面硬度不均勻或特性上有差異往往會增大拋光難度）。
2、熱處理工藝（熱處理在很多方面會影響到拋光性能）。
3、拋光技術（拋光工藝與拋光耗材的采用直接影響到拋光效果）。
通常認為拋光技術是 重要的影響因素，恰當的拋光技術、采用良好的拋光耗材、配合品質優良的工具鋼材及正確的熱處理工藝才能達到滿意的光潔度。反之，拋光技術與耗材使用不當，即使采用 優質的鋼材也不會達到高度鏡面的效果。
hashimoto油石
hashimoto油石是橋本經過多年經驗成功研制開發的產品，包括gc油石和carbon油石。此油石特點是采用均衡的砂粒配合粘合劑的調節、燒結溫度的嚴格控制、夾雜物基本為零的做法。此油石為水溶性，所以配合水溶性油石液，利用油石液里面的表面活性劑成分可以減少油石作業中的劃傷及刮痕的發生率，提高品質和模具表面的安穩性。gc油石適用于熱處理后（硬度為50度以上）的鋼材；carbon油石適用于預硬鋼（硬度為40度以下）的鋼材。
hashimoto鉆石膏
此鉆石膏的特點是鉆石顆粒的濃度比其他品牌高出3倍，因此更能體現鉆石顆粒的分散性和安定性的優勢。配合稀釋液的使用，能使模具鋼材達到精加工的完美效果。鉆石膏是由多結晶體鉆石顆粒構造而成，均衡微小的結晶體因含有多銳角的結晶面，可以在研磨過程中減少模具表面的劃傷以及砂孔的產生，從而達到高效率的作業。而單晶體鉆石膏是由單結晶體構造而成，在研磨過程中因銳角結晶面的稀少，容易造成模具表面劃傷，同時也容易產生砂孔的現象。
模具焊接氬弧焊技術
模具焊接氬弧焊技術是國內外發展 快、應用 廣泛的一種焊接技術。近年來，氬弧焊特別是手工鎢極氬弧焊，已經成為各種金屬結構焊接中必不可少的手段，所以對氬弧焊工的需求也越來越大。近些年來，氬弧焊的機械化、自動化程度得到了很大的提高，并向著控制因子越來越多的數控化方向發展，達到了一個更高的階段。
圖3 sw-v01超高精度填充式氬弧焊接機
氬弧焊之所以能獲得如此廣泛的應用，主要是因為有如下優點：氬氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、無飛濺、質量高的焊接接頭。氬弧焊的電弧燃燒穩定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產效率高，熱影響區窄，所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小；氬弧焊為明弧施焊，操作、觀察方便；電極損耗小，弧長容易保持。氬弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金。所以，橋本在10年前就引進了sw-v01日本原裝的超高精度填充式氬弧焊接機（圖3），其特點如下：
1、極小的熱度影響
本機由于工作在精密模式，可以精確的設定電流（2～200a）時間（1～500ms），保證輸入的能量僅夠用于焊絲與工件之間的溶合，不會有太多能量作用于工件，受熱度影響降到至 低，從而達到理想修補效果。
2、極高的結合度
本焊機屬于焊接時，材與基體達到冶金熔合。焊后的結合度極高。可適用各種加工方式，不會出現其它焊機焊后結合不牢固、脫落等現象。
3、精確的細小部位補焊
由于焊補電流，時間得到精確的控制，電流短時間也可穩定運行，而精密小的部位也可以得到理想的焊補。
4、焊接極薄厚度
由于焊接電流 小可在2a穩定運行，因此焊接的 小厚度也相應的降到0.1mm。
5、適用于不同部位的補焊
平面部位的凹陷、孔、洞、細縫、溝槽、棱角、棱線，尖峰部位、沙眼及普通焊機焊后周邊的凹陷。補焊放電加工、滲氮及軟氮化處理后的模具。
6、焊接導航
只要指定焊接場所、焊接材料的尺寸，就會自動設定和顯示適當的電流、時間。
7、連續tig模式
在進行大范圍焊接時，使用連續tig模式可獲得比激光焊接更流暢的焊接性和速度性(間隔時間：0.1秒～2.0秒)。
（來源：佳工機電網）
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