До зеркального блеска!

 

 

Илья ГАНЮШИН,

коммерческий директор ООО ФОРМОТРОНИК®

 

 

В наше время внешнему виду изделий из пластмасс предъявляю твсе более высокие требования. Безупречная точность оптических приборов, глянцевые поверхности бытовых изделий, видовые качества упаковки – все это предопределяется качеством оформляющей поверхности формообразующих деталей (ФОД) литьевых форм.

Производство литьевых форм – очень сложный технологический процесс, и чтобы получить качественный продукт на выходе, нужно контролировать каждый этап его создания. Одним из основных этапов производства форм является доводка ФОД до необходимого качества поверхности. С проблемой качественного полирования ФОД формы для производства пластиковых защитных очков столкнулся один из нижегородских производителей. Оказалось, что в большом промышленном городе не нашлось предприятия, способного выполнить эту работу. Во-первых, потому что были достаточно высоки требования, предъявляемые к качеству поверхности (параметр шероховатости Ra – не более 0,05 мкм), во-вторых, специфика производства оптических изделий такова, что любое изменение заданной геометрии оформляющей поверхности формы влечет за собой искажение изображения в процессе эксплуатации изделия.

«Эта работа требует максимальной деликатности», – говорит мастер по ремонту форм немецкой компании Novapax г-н Вольфганг Криспин, который более 30 лет проработал в области финишного полирования и сегодня по праву считается признанным в Европе специалистом. Он не только в совершенстве владеет секретами своей профессии, но и охотно делится ими в своей книге «Основные приемы финишной полировки металлических поверхностей», где кратко и конкретно он описал основные приемы и рецепты работы с поверхностями деталей из различных металлов и сплавов – сталей, бронзы, алюминия, титана. В книге немецкого мастера приведено более полутора десятков примеров полирования ФОД, снабженных цветными фото и графиками. Во вставке в статью представлен лишь один из наиболее интересных примеров: полирование ФОД для производства пластиковых очков.

Помимо упомянутой в этом примере насадки с возвратно-поступательным движением, специалистами Novapax разработаны также насадки типа Ring-finish (угловая вращательная) и Poli-rotor (прямая вращательная). Мастера-полировщики компании уже много лет успешно используют эти инструменты на своем слесарном участке, производя формы высочайшего европейского качества. Подкупает простота и удобство использования инструмента, низкий уровень вибрации, что играет значительную роль при длительной работе. Каждая из насадок имеет специальное крепление на гибкий вал двигателя (мощность и тип двигателя можно подобрать в зависимости от выполняемых задач), которое позволяет осуществлять быструю смену инструмента при обработке той или иной поверхности. Вместе с тем эти насадки выгодно отличаются простотой конструкции (чем меньше сложных узлов, тем меньше вероятность выхода их из строя) и прочностью корпуса. Насадки изготовлены из стали, поэтому легко «выживают» в самых напряженных и жестких условиях производства.

Особого внимания заслуживают удобные и эргономичные ручки для держания насадок в руке. Казалось бы, мелочь, а насколько это важно! Полирование форм – процесс длительный и кропотливый, требующий огромного терпения, особенно если речь идет о больших площадях обработки. Иногда мастерам-полировщикам приходится работать в течение целой смены, находясь в постоянном напряжении и испытывая неудобства при обработке труднодоступных мест ФОД. Именно поэтому очень важно, чтобы инструмент был удобен в использовании.

Безусловно, использование такого рода инструмента не решает всех проблем, связанных с полированием ФОД. В ряде случаев конфигурация поверхностей и форма изделий может быть настолько сложной, что вопрос о возможности полирования вызывает сомнения: глубокие и узкие пазы, канавки, мелкие уступы, ребра, кромки. Для обработки подобного рода поверхностей специалисты Novapax используют преимущественно аппараты (в частности – собственной серии Laptron) для полирования ультразвуком (УЗ) при низкой амплитуде колебаний (от 7 мкм) рабочего инструмента. Широкий выбор расходных материалов позволяет обрабатывать пазы и канавки толщиной от 0,5 мм и глубиной свыше 100 мм. Разнообразны и материалы, используемые для работы с УЗ: латунные пластины и стержни, алмазные насадки различной геометрии, пластиковые насадки и даже деревянные палочки. Каждый из этих материалов используется на определенном этапе финишных операций.

В целом, оснастив свой слесарный участок описанным механическим инструментом, а также аппаратом для УЗ-полирования, можно сэкономить до 80 % времени на финишную обработку ФОД при высоком качестве поверхности. В этом убеждает многолетний опыт г-на Криспина.

Постановка задачи. Материал ФОД: сталь марки 1.2767 (аналог российской стали 40Х2Н2МА), имеющей твердость 54 HRC. Исходную поверхность ФОД со значением Ra = 1,6 мкм (после электроэрозионной обработки) необходимо довести до качества, характеризуемого Ra = 0,05 мкм.

Решение задачи. Работа ведется ручным электроинструментом компании Novapax – возвратно-поступательной насадкой Flex-poli (см. фото) с гибким валом. В качестве рабочего инструмента используется прямой держатель и притиры (латунный, пластиковый, тканевый) в сочетании с алмазными пастами (15, 10, 7 и 3 мкм). Предварительно устанавливается длина хода рабочего инструмента на отметку 0,5 мм.

Этап 1. Работу рекомендуется начинать с алмазной пастой 15 мкм, разбавленной флюидом, и латунным притиром. Притир предварительно профилируют на шлифовальной бумаге зернистостью 320 таким образом, чтобы его рабочий профиль повторял контур полируемой поверхности ФОД. После каждого этапа поверхность детали рекомендуется очищать проточной водой. Важное примечание: на первых пяти этапах давление на инструмент должно быть минимальным, а направление его движения должно быть перпендикулярно направлению на предыдущем этапе обработки.

Этап 2. Работа ведется с тем же латунным притиром, но с более «тонкой» (10 мкм) алмазной пастой, также разбавленной флюидом. Эту операцию следует выполнять до тех пор, пока не исчезнут следы от алмазной пасты в 15 мкм.

Этап 3. Поверхность обрабатывается латунным притиром с алмазной пастой 7 мкм до полного исчезновения следов от предыдущей обработки.

Этап 4. Используется пластиковый притир, который также должен быть предварительно спрофилирован, и алмазная паста 7 мкм, разбавленная флюидом. Процесс необходимо выполнять до появления блеска. После этого этапа поверхность необходимо тщательно промыть.

Этап 5. Работа ведется по-прежнему с пластиковым притиром, но с алмазной пастой 3 мкм, после чего поверхность ФОД должна приобрести хороший блеск.

Этап 6. Используют ту же алмазную пасту – 3 мкм, но тканевый притир, при работе с которым необходимо установить длину хода рабочего инструмента на отметку 1 мм. При этом давление прижима необходимо увеличить. Затем с помощью салфетки устраняют образовавшиеся так называемые «облачка» на поверхности ФОД. В результате она приобретает равномерный блеск. После этого этапа поверхность необходимо тщательно промыть.

Этап 7. Работать необходимо также с алмазной пастой 3 мкм и тканевым притиром, но только с более высоким давлением прижима, пока поверхность не приобретет отличный блеск. При правильном выполнении всех технологических операций достигается заданная шероховатость поверхности ФОД (Ra = 0,05 мкм). Особенно наглядно качество поверхности характеризует ее профилограмма, которая даже при пятитысячном увеличении сливается в сплошную горизонтальную линию.