Polerowanie to proces zmniejszania chropowatości powierzchni obiektu za pomocą środków fizycznych, mechanicznych lub chemicznych. Techniki polerowania są stosowane głównie w przemyśle precyzyjnym i optycznym. Powierzchnia obrabianego przedmiotu po polerowaniu jest gładka i ma dobre właściwości odbijające światło.
Celem polerowania form jest dwojaki: zwiększenie połysku i estetyki form z tworzyw sztucznych oraz ułatwienie wyjmowania detali z formy. Podczas polerowania zazwyczaj najpierw używa się grubej osełki do zgrubnego szlifowania powierzchni wnęki formy obrobionej mechanicznie, aby usunąć ślady po narzędziach skrawających. Następnie używa się drobnej osełki, aby usunąć ślady po grubej osełce, a potem drobnego papieru ściernego, aby przeszlifować powierzchnię po drobnej osełce. Na koniec używa się pasty polerskiej lub pasty ściernej do ostatecznego, precyzyjnego polerowania powierzchni wnęki formy, aż do uzyskania lustrzanego połysku.
W życiu codziennym często spotykamy się z sześcioma głównymi metodami polerowania form z tworzyw sztucznych:
1、 Polerowanie mechaniczne
Polerowanie mechaniczne to metoda, w której wypukłości na polerowanej powierzchni są usuwane poprzez skrawanie lub plastyczne odkształcenie powierzchni materiału, uzyskując gładką powierzchnię. Zazwyczaj stosuje się listwy ścierne, kółka z wełny, papier ścierny itp., a praca wykonywana jest ręcznie. W przypadku specjalnych części, takich jak powierzchnie obrotowe, można użyć dodatkowych narzędzi, takich jak obrotnice. W przypadku wysokich wymagań dotyczących jakości powierzchni, można zastosować metodę superdokładnego polerowania. Superdokładne polerowanie wykorzystuje specjalne ściernice, które pod wpływem docisku w zawiesinie ściernej, zawierającej materiał ścierny, obracają się z dużą prędkością na obrabianej powierzchni przedmiotu. Technika ta pozwala osiągnąć chropowatość powierzchni poniżej Ra 0,008 μm, co jest najwyższym poziomem spośród wszystkich metod polerowania. Metoda ta jest często stosowana do polerowania optycznych soczewek.
2、Polerowanie chemiczne
Polerowanie chemiczne polega na tym, że mikroskopijne wystające części powierzchni materiału rozpuszczają się szybciej niż części wklęsłe w chemicznym medium, uzyskując gładką powierzchnię. Główną zaletą tej metody jest to, że nie wymaga skomplikowanego sprzętu, można nią polerować przedmioty o skomplikowanych kształtach, a także polerować wiele przedmiotów jednocześnie, co zwiększa wydajność. Kluczowym problemem w polerowaniu chemicznym jest dobór odpowiedniego roztworu polerującego. Powierzchnia uzyskana w wyniku polerowania chemicznego ma zazwyczaj chropowatość rzędu kilku 10 μm.
3、Polerowanie elektrochemiczne
Polerowanie elektrochemiczne jest zasadniczo takie samo jak polerowanie chemiczne, tzn. polega na selektywnym rozpuszczaniu małych wypukłych części powierzchni materiału, aby uzyskać gładką powierzchnię. W porównaniu z polerowaniem chemicznym, polerowanie elektrochemiczne eliminuje wpływ reakcji katodowej i daje lepsze rezultaty. Proces polerowania elektrochemicznego dzieli się na dwa etapy:
(1) Wyrównywanie makroskopowe – produkty rozpuszczania dyfundują do elektrolitu, a geometryczna chropowatość powierzchni zmniejsza się, Ra>1μm.
(2) Wyrównywanie mikroskopowe – polaryzacja anodowa, poprawa jasności powierzchni, Ra<1μm.
4、Polerowanie ultradźwiękowe
Przedmiot obrabiany umieszcza się w zawiesinie ściernej i razem umieszcza w polu ultradźwiękowym. Poleganie na działaniu drgań ultradźwiękowych powoduje, że materiał ścierny ściera i poleruje powierzchnię przedmiotu. Obróbka ultradźwiękowa ma małą siłę makroskopową i nie powoduje deformacji przedmiotu, ale wykonanie i montaż mocowania są trudniejsze. Obróbkę ultradźwiękową można połączyć z metodami chemicznymi lub elektrochemicznymi. Na bazie trawienia roztworem lub elektrolizy, a następnie przyłożenia ultradźwiękowych drgań w celu wymieszania roztworu, rozpuszczone produkty z powierzchni przedmiotu oddzielają się, a korozja lub elektrolit w pobliżu powierzchni stają się jednolite; kawitacja ultradźwięków w cieczy może również hamować proces korozji i sprzyjać rozjaśnianiu powierzchni.
5、Polerowanie hydrauliczne
Polerowanie hydrauliczne polega na poleganiu na szybko przepływającej cieczy i niesionych przez nią cząsteczkach ściernych, które spłukują powierzchnię przedmiotu w celu osiągnięcia celu polerowania. Często stosowane metody to: obróbka strumieniowo-ścierna, obróbka strumieniem cieczy, szlifowanie hydrodynamiczne itp. Szlifowanie hydrodynamiczne jest napędzane hydraulicznie, dzięki czemu ciekły ośrodek przenoszący materiał ścierny przepływa z dużą prędkością i ruchem posuwisto-zwrotnym po powierzchni przedmiotu. Ośrodek wykorzystuje głównie specjalny związek (substancję polimerową), który ma dobrą płynność pod niższym ciśnieniem i jest mieszany z materiałem ściernym. Materiał ścierny może wykorzystywać węglik krzemu lub diamentowy proszek.
6、Szlifowanie i polerowanie magnetyczne
Magnetyczne szlifowanie i polerowanie wykorzystuje magnetyczne materiały ścierne, które pod wpływem pola magnetycznego tworzą szczotkę ścierną, która szlifuje przedmiot. Metoda ta charakteryzuje się wysoką wydajnością obróbki, dobrą jakością, łatwymi do kontrolowania warunkami obróbki i dobrymi warunkami pracy. Przy zastosowaniu odpowiedniego materiału ściernego można osiągnąć chropowatość powierzchni Ra 0,1 μm.
