Đánh bóng khuôn là công đoạn sau cùng trước khi lắp ráp khuôn. Việc đánh bóng khuôn hết sức quan trọng vì nó quyết định sự thoát khuôn và tính thẩm mỹ của sản phẩm
3.13.1. Yêu cầu kỹ thuật đánh bóng khuôn ép nhựa
3.13.1.1. Yêu cầu chung
Xử lý bề mặt khuôn đảm bảo chất lượng cho các giai đoạn gia công sau này.
Nắm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến việc đánh bóng khuôn: kỹ thuật đánh bóng từng loại khuôn, chất lượng thép, nhiệt luyện
Tiến hành đánh bóng khuôn ép nhựa ở những nơi ít bụi bặm và lựa chọn các công cụ đánh bóng phù hợp với từng chi tiết, bộ phận trong khuôn.
3.13.1.2. Yêu cầu riêng
Dung sai bề mặt đánh bóng phải nằm trong khoảng cho phép được quy định trong bản vẽ công nghệ ban đầu.
Các bộ phận, chi tiết khuôn ép nhựa của sản phẩm nhựa quang học, CD sẽ đòi hỏi tính chính xác cao hơn rất nhiều lần trong kỹ thuật đánh bóng.
3.13.2. Các phương pháp đánh bóng khuôn
Việc lựa chọn phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa sẽ giúp cho công việc đánh bóng trở nên vô cùng đơn giản nhưng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Hình 3.166: Đánh bóng khuôn mẫu
a) Đánh bóng cơ học
Đánh bóng khuôn ép nhựa bằng phương pháp cơ học sử dụng thao tác cắt và loại bỏ các phần nhô để có được bề mặt nhẵn. Đánh bóng cơ học chủ yếu được thực hiện thủ công và thường sử dụng đá mài, bánh xe len, giấy nhám... Đối với bộ phận đặc biệt có bề mặt cánh quạt cần sử dụng bàn xoay, các chi tiết trong khuôn nếu yêu cầu chất lượng bề mặt cao, sẽ cần cần đánh bóng siêu chính xác.
Đánh bóng siêu chính xác có thể đạt được độ nhám bề mặt là 0.008μm, là phương pháp đánh bóng có độ chính xác cao nhất, thường sử dụng cho khuôn ép ống kính quang học. Đánh bóng siêu chính xác sử dụng chất lỏng đánh bóng có chứa chất mài mòn đặc biệt ép vào bề mặt phôi và gia công với tốc độ quay cao.
b) Đánh bóng hóa học
Đánh bóng hóa học là phương pháp sử dụng dung dịch hóa học bào mòn phần nhô ra ở bề mặt khuôn để có được bề mặt nhẵn bóng. Đánh bóng hóa học sẽ tạo ra độ nhám bề mặt chung ở sản phẩm khuôn là 10μm.
Ưu điểm chính của phương pháp đánh bóng hóa học:
Sử dụng thiết bị đơn giản
Đánh bóng tốt ngay cả đối các phôi với có hình dạng phức tạp
Có thể đánh bóng đồng thời các phôi khuôn khác nhau nhưng vẫn đem lại hiệu quả cao.
c) Đánh bóng điện phân
Đánh bóng điện phân hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản đó là làm phẳng bề mặt bằng cách hòa tan có chọn lọc phần lồi nhỏ trên bề mặt chi tiết hay lòng khuôn. Quá trình đánh bóng điện phân đem có ưu điểm nổi trội trong việc loại bỏ ảnh hưởng của phản ứng tốt.
Quá trình đánh bóng khuôn ép nhựa điện phân gồm hai bước:
Bước 1: San lấp vĩ mô: Độ hòa tan lan sang vật liệu điện phân, tinh chỉnh hình học bề mặt thô, Ra> 1μm.
Bước 2: Vi phẳng: anodizing, tăng độ sáng bề mặt, Ra <1μm.
d) Đánh bóng siêu âm
Phôi được ngâm vào dung dịch mài mòn và đặt trong cùng một trường siêu âm. Đối với dao động siêu âm, chất mài mòn tiến hành mài và đánh bóng trên bề mặt phôi. Lực gia công siêu âm nhỏ sẽ không gây biến dạng phôi, nhưng việc có hạn chế trong việc chế tạo và lắp đặt dụng cụ gặp nhiều khó khăn.
Đánh bóng siêu âm có thể được kết hợp với phương pháp hóa học hoặc điện phân. Dung dịch ăn mòn và điện phân sau đó dung dịch được khuấy và áp dụng rung siêu âm làm cho chất tan trên bề mặt phôi khuôn rời ra.
e) Đánh bóng chất lỏng
Đánh bóng chất lỏng là phương pháp sử dụng chất lỏng đặt trong điều kiện chảy tốc độ cao nhằm đạt được mục đích đánh bóng trên bề mặt rửa trôi. Đánh bóng chất lỏng gồm có các phương pháp đánh bóng con cụ thể:
Đánh bóng phun mài mòn
Đánh bóng phun chất lỏng
Đánh bóng mài thủy động lực
f) Đánh bóng từ tính
Đánh bóng từ tính là phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa sử dụng hình thức mài mòn từ tính bàn chải mài mòn trong từ trường của phôi gia công. Phương pháp này đem lại hiệu quả xử lý cao, chất lượng tốt, kiểm soát các điều kiện xử lý dễ dàng. Với việc lựa chọn độ mài mòn phù hợp, Đánh bóng từ tính có thể đạt được độ nhám bề mặt Ra0.1μm.
Các phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa được nêu trên đều mang lại sự chính xác cao về độ nhẵn bóng bề mặt. Căn cứ vào mục đích đánh bóng các chi tiết, bộ phận và lòng khuôn mà chúng ta có thể lựa chọn ra phương pháp hợp lý, tối ưu nhất.
3.13.3. Lưu ý trong quá trình đánh bóng khuôn mẫu
- Trước khi bạn bắt đầu gia công một lòng khuôn mới, hãy kiểm tra bề mặt của phôi đầu tiên và làm sạch bằng dầu hỏa để đá mài dầu có khả năng hoạt động tối đa, không bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn
- Khi mài bề mặt nhám, phải tiến hành công việc từ phần khó đến phần dễ. Đặc biệt đối với một số góc chết khó mài thì trước tiên phải mài đáy sâu, cuối cùng là các cạnh bên và sau cùng mới đến các mặt phẳng
- Một số phôi có thể có nhiều thành phần được lắp ráp với nhau. Cần phải mài thô riêng từng phần hoặc mẫu EDM của phôi, trước khi mài mịn và đánh bóng phôi đã lắp ráp
- Đối với phôi có bề mặt phẳng lớn hoặc bề mặt bên phẳng, dùng đá mài để mài các đường nhám sau đó dùng các tấm thép thẳng để kiểm tra độ truyền sáng, kiểm tra xem có chỗ nào không bằng phẳng hoặc còn vết cắt không
- Kéo qua lại để mài bề mặt phẳng của khuôn và cố gắng giữ cho tay cầm đá mài dầu tiếp xúc ngang nhất với bề mặt khuôn nhất có thể. Tốt nhất, góc tiếp xúc không vượt quá 25 °, vì khi độ dốc quá lớn lực ép từ trên xuống có thể dẫn đến tạo nhiều đường gồ ghề trên phôi.
- Khi đánh bóng bề mặt phôi bằng giấy nhám ép đồng hoặc tre, giấy nhám không được lớn hơn diện tích dụng cụ, nếu không các bộ phận khác của khuôn có thể bị ảnh hưởng
- Hình dạng của dụng cụ mài phải tương đồng với hình dạng bề mặt lòng khuôn, để đảm bảo rằng phôi không bị biến dạng khi mài.