کدام دیسک پولیش کردن باعث صافی بهتر سطح فلز می‌شود؟

درک دیسک‌های پولیش و تأثیر آنها بر پرداخت فلز

دیسک‌های پولیش چیستند و چگونه کار می‌کنند؟

دیسک های پولیشینگ به عنوان ابزار چرخشی کار می کنند که دارای جارو کننده هایی مانند اکسید آلومینیوم، سرامیک یا حتی سنگ الماس هستند. این ابزارها به بهبود سطوح فلزی کمک می کنند. وقتی این دیسک ها به آسیاب های زاویه ای یا ماشین های پولیش متصل شوند، بین ۲۵۰۰ تا ۱۲۰۰۰ دور در دقیقه می چرخند و به تدریج نقص های سطحی را از بین می برند. اونايي که بيشتر خشن هستن و درجه سنگيشون از 60 تا 120 هست براي از بين بردن اون بخيه هاي سخت و خره هاي عميق خيلي خوبه از طرف دیگر، دیسک های واقعاً نازک با درجه بندی بالای 800 خرد می توانند تقریباً پایان های شبیه آینه ای را ایجاد کنند که در آن خشکی سطح به زیر 0.2 میکرو متر Ra می رسد. چیزی که باعث می شود این فرآیند بسیار ارزشمند باشد این است که نه تنها سطوح یکنواخت را ترک می کند بلکه از اکسیداسیون نیز آزاد است، به این معنی که پوشش ها بهتر چسبیده و محصول نهایی در برابر خوردگی بسیار بیشتر از قبل مقاومت می کند.

اهمیت انتخاب دیسک درست برای لایه های فلزی

انتخاب دیسک مناسب تفاوت زیادی در مدت زمان استفاده از محصولات ایجاد می‌کند. مطالعه اخیر سال 2024 در مورد مواد ساینده نشان داد که استفاده صحیح از ابزارها، مشکلات خوردگی در فولاد ضدزنگ را تقریباً 60٪ کاهش می‌دهد. برای مواد سخت مانند فولاد ابزار، دیسک‌های زیرکونیا-آلومینا بهترین عملکرد را دارند، زیرا مواد را به سرعت و بدون ایجاد گرمای بیش از حد برداشت می‌کنند. اما برای فلزات نرم‌تر مانند مس، نیاز به مواد ملایم‌تری است. دیسک‌های نایلونی غیربافتی در اینجا عالی هستند، زیرا در حین سنگ‌زنی سطح را خراش یا حفره نمی‌کنند. شرکت‌ها چیز جالبی متوجه شده‌اند: هنگامی که میزان تهاجمی بودن یک دیسک با سختی فلز بر اساس مقیاس راکول C تطبیق داده شود، تقریباً نیمی از کارهای اصلاحی بعدی حذف می‌شود. این امر زمان و هزینه را در عملیات تولیدی صرفه‌جویی می‌کند.

عوامل کلیدی مؤثر بر نتایج پرداخت سطح فلز

• اندازه دانه ساینده : دیسک‌های 80 دانه‌ای مواد را سه برابر سریع‌تر از دیسک‌های 220 دانه‌ای برداشت می‌کنند، اما خراش‌های عمیق‌تری ایجاد می‌کنند
• سرعت ابزار : عبور از 6500 دور در دقیقه روی آلومینیوم می‌تواند دمای پیچش را به بیش از 150 درجه سانتیگراد برساند
• فشار : فشار 15 تا 20 رگبار نتایجی سازگار را بدون آب شدن سطح ساینده تضمین می‌کند
• مواد پشتینه : فیبرگلاس صلب سطوح تخت را پشتیبانی می‌کند؛ لاستیک انعطاف‌پذیر با خطوط منحنی هماهنگ می‌شود

: مواد حساس به حرارت مانند تیتانیوم نیازمند عملیات با دور کم و سیستم‌های خنک‌کننده داخلی هستند تا از سخت شدن ناشی از کار و تغییرات ریزساختاری جلوگیری شود.

: انواع رایج دیسک‌های پولیش و کاربردهای آنها در پرداخت فلز

: دیسک‌های فلاپ: چندمنظوره در سنگ‌زنی درشت و ظریف

: دیسک‌های فلاپ دارای پره‌های ساینده همپوشان متصل به یک پشتی سفت هستند و انتقال روان بین سنگ‌زنی و پرداخت را ممکن می‌سازند. این دیسک‌ها در دانه‌های 40 تا 360 موجود هستند و نیاز به تعویض ابزار را در فرآیندهای چندمرحله‌ای کاهش می‌دهند. بر اساس مطالعه‌ای بازاری در سال 2023، اپراتورهایی که از دیسک‌های فلاپ استفاده می‌کنند، نسبت به گزینه‌های دانه‌ثابت 67 درصد کاهش در کارهای اصلاحی داشته‌اند.

: دیسک‌های فیبر: برش با سرعت بالا برای برداشت مواد سنگین

این دیسک‌ها با پشتیبانی از الیاف وولکانیزه تقویت‌شده ساخته شده‌اند و می‌توانند در عملیات پیوسته بالاتر از ۱۲,۰۰۰ دور بر دقیقه مقاومت کنند، که آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای حذف شدید مواد اولیه از جوش‌ها و چدن تبدیل می‌کند. مقاومت حرارتی آن‌ها در محیط‌های خودرویی و کارخانجات ریخته‌گری بسیار حیاتی است که در آن کاهش سریع مواد مورد نیاز است.

دیسک‌های پولیش پایه پارچه‌ای: دستیابی به پرداخت آینه‌ای

دیسک‌های پشتیبان قهوه‌ای یا سیزال که با ترکیبات پولیش غنی‌سازی شده‌اند، پرداخت نهایی عالی ارائه می‌دهند. انعطاف‌پذیری آن‌ها با اشکال پیچیده تطبیق می‌یابد و ضمن کاهش تولید حرارت، از تغییر رنگ فولاد ضدزنگ و تیتانیوم جلوگیری می‌کند. تحقیقات نشان می‌دهد که دیسک‌های پارچه‌ای هنگام استفاده با خمیرهای الماسی، قابلیت بازتابش را تا ۴۰ تا ۵۵ درصد نسبت به گزینه‌های صلب بهبود می‌بخشند.

دیسک‌های غیربافت و تراش‌دار متخلخل برای پرداخت‌های ظریف

این دیسک‌ها که برای فلزات نرم مانند مس و آلومینیوم آندایز شده طراحی شده‌اند، از الیاف نایلونی ساختار باز تشکیل شده‌اند که با اکسید آلومینیوم یا کاربید سیلیسیم غنی‌سازی شده‌اند. این دیسک‌ها در حین پخ زنی در برابر گرفتگی مقاوم هستند و به‌ویژه در قطعات هوافضا با هندسه‌های پیچیده مفید می‌باشند.

مقایسه مواد پشتیبان و پیکربندی‌های دانه‌های ساینده

تأثیر انتخاب دیسک پولیش بر کیفیت و کارایی سطح

دیسک‌های نامتناسب ۳۴٪ از عیوب سطحی در فرآیند ساخت را به خود اختصاص می‌دهند. استفاده از دیسک‌های فیبری برای پولیش نهایی خطر خط‌و‌خش بر روی سطح را افزایش می‌دهد، در حالی که دیسک‌های پارچه‌ای فاقد سایندگی لازم برای حذف جوش هستند. به‌کارگیری دنباله‌های پیشرونده دانه همراه با تنظیم دور موتور (۸٬۰۰۰ تا ۱۲٬۰۰۰ برای سنگ‌زنی اولیه و ۳٬۰۰۰ تا ۶٬۰۰۰ برای پولیش نهایی) کیفیت پرداخت نهایی و عمر ابزار را بهینه می‌کند.

بهینه‌سازی تکنیک‌های پولیش برای دستیابی به نتایج برتر در سطوح فلزی

پولیش مکانیکی در مقابل پولیش و بوفینگ: تفاوت‌های فرآیندی

پولیش مکانیکی با استفاده از دیسک‌های ساینده سخت انجام می‌شود که سطوح را به‌طور نسبتاً یکنواختی پرداخت می‌کنند و معمولاً به مقادیر Ra زیر 0.8 میکرون می‌رسانند. بوفینگ متفاوت است، این روش از چرخ‌های پارچه‌ای نرم همراه با ترکیبات خاصی برای ایجاد براقیت بالا استفاده می‌کند، اما اعمال فشار مناسب ضروری است. طبق برخی داده‌های صنعتی اخیر از سال گذشته، پولیش مکانیکی کاهش ناهمواری اولیه سطح را حدود نصف سرعت روش دستی (هنگامی که کارگران از دیسک‌های با دانه‌بندی مناسب استفاده می‌کنند) انجام می‌دهد. فشار بیش از حد روی دانه‌های درشت اغلب منجر به ایجاد الگوهای شبکه‌ای متقاطع روی سطح می‌شود که بدین معناست که در مرحله بعدی بوفینگ نیاز به کار اضافی برای رفع آنها است.

رویکرد گام‌به‌گام به پولیش تدریجی با دانه‌های مختلف

برای حذف سنگین با 60120 سنگ شروع کنید، برای اصلاح شروع به 180400 سنگ بروید و قبل از پالش با 800+ سنگ پایان دهید. هر مرحله باید 90 درصد از علائم سنگ شکن قبلی را که با بررسی نور زاویه ای تأیید شده است از بین ببرد. برای فولاد ضد زنگ، ترکیبات میانگین مانند اکسید آلومینیوم در هنگام مدیریت گرما کمک می کنند.

تاثیر RPM، فشار و زمان تماس بر کیفیت سطح

اجرا کردن دیسک های خشن بالاتر از 3500 RPM خطر میکرو ترک های ناشی از گرما در آلومینیوم را دارد. یک مطالعه قالب گیری با دقت بالا نشان داد که حفظ فشار 24 پوند / اینچ2 در 2800 RPM با 240 سنگ شکن دمای زیر 150 ° F (65 ° C) را حفظ می کند. زمان تماس طولانی (>8 ثانیه/میلی متر2) باعث بهبود یکنواخت با ذرات نازک می شود اما ممکن است باعث سخت شدن کار در تیتانیوم شود.

دستیابی به یک پایان آینه ای: فن آوری های پیشرفته دیسک و بهترین شیوه ها

چرا دیسک های پارچه ای در تولید یک آینه عالی هستند

دیسک های پارچه ای انعطاف پذیری را با جارو کننده های ظریف ترکیب می کنند تا خراش های کوچک را از بین ببرند و فشار را به طور مساوی توزیع کنند. ساختار بافت آن ها مانع از سوراخ شدن می شود و به سطوح خمیده سازگار می شود. هنگامی که با آبرسیو های الماس یا اکسید آلومینیوم ترکیب شوند، Ra ≤ 0.1 μm را به دست می آورند، که مطابق با استانداردهای صنعت آینه ای تکمیل شده در گزارش تکمیل فلز 2024 مستند می شود.

نقش ادغام ترکیبات در تکمیل سطح فلز با درخشش بالا

ترکیبات پولیش باعث کاهش اصطکاک و پر کردن منافذ میکروسکوپی می شوند و بازتاب و کنترل حرارتی را افزایش می دهند. ترکیبات مبتنی بر سیلیس در مقایسه با پولیش خشک 30٪ تا 40٪ درخشش را افزایش می دهد ، در حالی که اکسید سیریم علائم گرد و غبار را در فولاد ضد زنگ به حداقل می رساند. با توجه به بررسی فناوری آبراسیو (2024) ، ترکیبات یکپارچه عمر دیسک را تا 25٪ افزایش می دهند و تلاش های دوباره پولیش را کاهش می دهند.

مطالعه موردی: پولیش فولاد ضد زنگ با استفاده از سیستم های دیسک چند مرحله ای

یک سازنده کار مجدد را با استفاده از یک سیستم سه مرحله ای 62 درصد کاهش داد:

1. سنگ شکن بزرگ (6080 ذره): بخيه هاي جوش با ديسک هاي فيبر برداشته شده
2. پولیش میانگین (150220 خرد): فلاپ دیسک ها تغییراتی مخلوط می کنند.
3. پوشش آینه ای (بیش از 400 خرد): دیسک های پارچه ای بدون بافت با مواد الماس به اندازه Ra 0.08 μm می رسند.

خطاهای رایج که مانع از بهترین رنگ های بازتاب دهنده می شوند

• فشار نامتعادل: ±15٪ تغییر نیروی باعث می شود که درخشش نامتعادل باشد
• مرحله هاي عبور از سنگ: پرش به دانه های نازک از 120 برگ خراش های قابل مشاهده
• دوربين هاي زيادي: سرعت بالای ۱۰ هزار دور در دقیقه فلزات نرم مثل آلومینیوم را ذوب می کند

نکاتی برای حفظ کیفیت نهایی ثابت در سطوح بزرگ

1. برای تثبیت زاویه ابزار از بازوهای رباتیک یا ابزار راهنمایی استفاده کنید.
2. سطوح را به بخش های 12 "x12" تقسیم کنید، در حرکت های دایره ای همپوشانی پولیش کنید.
3. برای شناسایی نقاط از دست رفته، زیر لامپ های LED با زاویه 45 درجه بررسی کنید.
4. لبه هاي ورق فلزي را با چسب هاي خلاء براي جلوگیری از نشانه هاي لرزش، امن کنيد.

پروژه هایی که بیش از ۱۰ متر مربع را پوشش می دهند، ۹۲ درصد نقص کمتری را نشان می دهند، زمانی که مسیرهای نقشه برداری سطح هدایت شده با لیزر پیشرفت می کنند (Precision Manufacturing Journal، ۲۰۲۳).

ملاحظات خاص مواد در انتخاب دیسک های پولیش

آلومینیوم در مقابل فولاد ضد زنگ: آسیاب های فرعی برای نیازهای تکمیل فلز

طبیعت نرم و انعطاف پذیر آلومینیوم نیاز به دیسک های نایلون غیر بافته (60120 سنگ) برای جلوگیری از لکه زدن و خراب شدن دارد. فولاد ضد زنگ ، سخت تر است ، بهترین عملکرد را با دیسک های اکسید آلومینیوم سرامیکی (36 80 سنگ) دارد ، که 2.3 برابر بیشتر از آلومینیوم معمولی دوام می آورد و هزینه های پردازش را 17٪ کاهش می دهد ، بر اساس یک مطالعه در مورد abrasives 2023.

تیتانیوم و آلیاژ های عجیب و غریب: چالش های پایان دادن به فلز

هدایت گرمی پایین تیتانیوم و تمایل به سخت شدن کار نیاز به دیسک های زیرکونیایی با درجه بندی دقیق با فشار کنترل شده زیر 15 PSI دارد. برای آلیاژ های کوبالت کروم، دیسک های انعطاف پذیر مستطیل الماس به پایان کمتر از 0.8 μm Ra می رسند در حالی که دمای سطح را کمتر از 150 ° F حفظ می کنند.

چگونه فلزات آهن و غیر آهن به انتخاب دیسک های پولیش واکنش نشان می دهند

کاربید سیلیکون از نظر قابلیت خرد شدن در فولاد موثر است و برای نشان دادن لبه های تازه شکسته می شود. پروفایل گرد آکسید آلومینیوم مانع از داغ شدن بر روی مس می شود. برای آلیاژ های روی، دیسک های سایبریسی سیلیکونی 8001500 در مقایسه با تکنیک های سنتی، قرار گرفتن در معرض منافذ را 62٪ کاهش می دهد.

تطبیق دیسک های پولیش به سختی فلز و حساسیت حرارتی

فلزات سخت (HRC 45+) نیاز به جارو کننده های ساختاری با پوشش های باز برای تبعید گرما دارند منیزیم که تحت حرارت بسیار واکنش پذیر است، نیاز به دیسک های پلی استری 220 ولت و چرخه های متناوب دارد تا در زیر 90 درجه سانتیگراد بماند. یک توالی پیشرفته از سنگ شکن 2406001200، پایان های سازگار را در مناطق مختلف سختی تضمین می کند.