Cách Đánh Bóng Khuôn Chuẩn Nhất

 

Kỹ thuật đánh bóng khuôn

Các sản phẩm nhựa ngày càng đòi hỏi phài có độ bóng cao, và nhất là đối với các sản phẩm đòi hỏi tính trong suốt về mặt quang học. Mặt khác, các bộ phận của khuôn cũng đòi hỏi độ bóng bề mặt cao.
Một bộ khuôn có được độ bóng bề mặt cao thì chúng được những ưu điểm như sau:

– Dễ dàng đẩy sản phẩm nhựa ra khỏi khuôn ép.

– Giảm thiểu tác hại do mài mòn khuôn gây ra.

– Giảm thiểu các khả năng gây ra sự rạn nứt hoặc gãy trong khi gia công sản phẩm nhựa với nhiệt độ cao. Chính vì vậy, người làm công nghệ gia công khuôn cần phải nhận biết được tầm quan trọng của việc đánh bóng khuôn.

 

a) Những điều cần quan tâm khi xử lý bề mặt khuôn

Khi xử lý một bề mặt của khuôn, có hai vấn đề mà người làm công nghệ cần chú ý:

– Đầu tiên, đó là tính chính xác về hình dáng hình học của bề mặt đó mà không bị những nhấp nhô quá lớn, các nhấp nhô này thường được để lại bởi các nguyên công trước đó.

– Thứ hai, bề mặt thành phẩm không được có những vết trầy xước, các vết lỗ, tróc lớp trên bề mặt, rỗ,… các bề mặt thành phẩm thường bị một loại khuyết tật khó tránh khỏi đó là “mắt rắn”, với các sản phẩm dạng tấm mỏng thì khuyết tật này dễ dàng quan sát thấy được nhưng các sản phẩm không phải là dạng tấm thì mắt thường khó mà có thể nhận biết được.

 

b) Các yếu tố ảnh hưởng đến việc đánh bóng khuôn

Độ nhẵn bề mặt của khuôn có thể đạt được sau quá trình đánh bóng phụ thuộc vào các yếu tố sau:
– Chất lượng của thép chế tạo khuôn.
– Quá trình nhiệt luyện khuôn.
– Kỹ thuật đánh bóng.
Thông thường, kỹ thuật đánh bóng khuôn đóng vai trò quan trọng nhất trong các yếu tố nêu trên. Nếu được áp dụng kỹ thuật đánh bóng hợp lý thì hầu hết các trường hợp kết quả thu được có thể chấp nhận được.

 

1 – Chất lượng thép chế tạo khuôn

Những hạt hoặc những vùng bị xô lệch khỏi mạng tinh thể dưới dạng cứng và các tính chất khác đều có thể dẫn đến hậu quả trong quá trình đánh bóng khuôn. Xỉ trong thép các thành phần tạp chất khác nhau là một ví dụ cho những yếu tố không mong muốn trong việc đánh bóng khuôn. Để cải thiện tính đánh bóng khuôn, sử dụng môi trường chân không khử khí và kỹ thuật ESR (Electro Slag Refining: lọc xỉ bằng điện) trong quá trình gia công các loại khuôn. Môi trường chân không khử khí làm giảm sự nguy hiểm của các phần xỉ lớn và sự hóa giòn do tác động của khí hydro, cũng vì thế mà vật liệu khuôn cũng mang tính đồng nhất. Nhiệt luyện ESR cải thiện rõ rệt tính đánh bóng khuôn một cách rõ rệt và tốt hơn là xử lý trong môi trường chân không khử khí. Nhiệt luyện ESR khử bỏ một lượng lớn xỉ trong thép khuôn và lượng xỉ chứa trong khuôn giảm thiểu. Loại thép STAVAX ESR và thép không gỉ OPTIMAX được chế tạo bằng kỹ thuật ESR thích hợp cho các khuôn có các bề mặt đòi hỏi độ bóng cao.

 

2 – Quá trình nhiệt luyện khuôn

Nhiệt luyện có tác động đến khả năng đánh bóng khuôn. Loại thép tôi hoàn toàn với thành phần cacbon cao có cấu trúc dường như khó có thể đánh bóng được, vì các hạt oxit nằm dưới lớp bề mặt của thép gây cản trở cho quá trình đánh bóng khuôn. Vì vậy, thêm thành phần các hạt cacbon trên bề mặt thép sẽ gây trở ngại cho quá trình đánh bóng.

 

3 – Kỹ thuật đánh bóng

Kỹ thuật đánh bóng phải phù hợp với từng loại thép khác nhau. Khi sử dụng các loại thép có độ cứng tương đương nhau thì thời gian đánh bóng chúng cũng tương đương nhau với cùng một kỹ thuật đánh bóng tiêu chuẩn. Tuy nhiên, cũng có những loại thép cũng có thể đạt được độ
bóng cao hơn. Một điều quan trọng cần lưu ý là phải mài các bề mặt sao cho chúng có độ bóng tối đa do phương pháp mài có thể đạt được. Và một điều quan trọng nhất là phải biết dừng việc đánh bóng khi các nhấp nhô đã được loại đi đúng mức. Độ cứng khác nhau ảnh hưởng đến kỹ thuật đánh bóng. Độ cứng của thép càng cao thì việc mài chúng rất khó khăn. Tuy nhiên, độ bóng đạt được sau khi thực hiện công việc đánh bóng là rất cao. Và thép chế tạo khuôn cứng hơn thì thời gian đánh bóng cũng dài hơn.

 

c) Những vấn đề cần lưu ý khi đánh bóng khuôn

– Việc đánh bóng khuôn cần được thực hiện ở những nơi ít bụi bặm và cần được biệt lập.

– Dụng cụ đánh bóng cần được sử dụng cho từng loại hạt đánh bóng khác nhau và cần được bảo quản ở nơi kín đáo.

– Khi đánh bóng bằng tay thì hạt đánh bóng nên đặt trên dụng cụ và khi đánh bóng bằng máy thì hạt lại cần được đặt trên chi tiết.

– Áp suất đánh bóng cần được điều chỉnh theo độ cứng của dụng cụ và cỡ hạt.

– Với lượng kim loại lấy đi nhiều thì hạt đánh bóng cần chọn loại thô.

– Khi đánh bóng kết thúc thì việc đánh bóng cần thực hiện theo hướng.

– Nên bắt đầu việc đánh bóng tại những chỗ có hình dạng góc cạnh.

 

d) Các qui trình đánh bóng khuôn tiêu biểu

Việc lựa chọn qui trình công nghệ cho việc mài và đánh bóng khuôn được quyết định bởi kinh nghiệm và trang thiết bị mà người làm công nghệ có trong tay. Có hai phương pháp lựa chọn qui trình công nghệ cho việc đánh bóng khuôn:

– Chọn kích thước hạt nhất định và dụng cụ đánh bóng cứng rồi sau đó chọn lại dụng cụ theo độ cứng giảm dần.

– Chọn dụng cụ đánh bóng có độ cứng trung bình và hạt thô, sau đó chọn kích thước hạt giảm dần.

 

e) Mục đích yêu cầu của phương pháp đánh bóng kim loại

Đánh bóng kim loại nhằm đạt được độ bóng, độ chính xác bề mặt, nâng cao các tính chất của bề mặt như giảm ma sát, tăng độ bền bề mặt, giảm bớt các vết nứt tế vi trên bề mặt. Yêu cầu của các chi tiết gia công sẽ quyết định phương pháp gia công sao cho phù hợp để đạt năng suất, chất lượng sản phẩm đảm bảo nhu cầu, chi phí sản xuất.

 

f) Các phương pháp gia công đánh bóng kim loại

Việc đánh bóng dụng cụ thường được thực hiện bằng các phương pháp đánh bóng sau:

 

1 – Đánh bóng bằng bi, vật liệu đá tự nhiên, dụng cụ mài nhân tạo cùng với hoá chất

 Là việc cho dụng cụ mài và chi tiết gia công vào dụng cụ rung, sau một thời gian chi tiết được cọ sát với vật liệu mài và hoá chất sẽ làm cho bề mặt chi tiết có độ bóng nhất định. Phương pháp này phù hợp với chi tiết loại nhỏ, nhẹ, hình dạng bất kỳ, phức tạp như thể là các loại đĩa mỏng không có cạnh sắc. Chỉ dùng cho những chi tiết không đòi hỏi độ chính xác cao.

 

2 – Đánh bóng bằng giấy nhám kết hợp với hoá chất

Chỉ dùng cho những chi tiết đơn giản, độ phức tạp không cao hoặc các vị trí và chi tiết không sử dụng được các phương pháp đánh bóng khác. Phương pháp này cho năng suất cũng như độ chính xác không cao, thường dùng hoá chất nên ảnh hưởng đến sức khỏe của người làm việc.

 

3 – Đánh bóng bằng tua kim loại

Là cách đánh bóng các chi tiết bằng các tua dạng sợi kim loại có độ cứng được gắn trên các trục động cơ (giống như đá mài) và làm việc giống như quá trình mài. Phương pháp này được thực hiện khi các tua kim loại được động cơ tạo vận tốc tiếp xúc với bề mặt chi tiết mài kéo, móc các nhấp nhô của bề mặt chi tiết để tạo bề mặt mới có độ phẳng cao hơn.

 

4 – Phương pháp đánh bóng bằng đá mài

Là phương pháp dùng đá mài có độ hạt nhỏ để gia công chi tiết. Phương pháp này cho năng suất cao, chất lượng bề mặt đồng đều và dung cho các bề mặt đơn giản, có độ phức tạp không cao hoặc hình dạng theo quy luật. Đối với chi tiết lớn, hình dạng phức tạp nhưng theo quy luật cũng dùng phương pháp mài này rất hiệu quả vì dùng được đá mài định hình để gia công chi tiết.

 

5 – Mài khuôn

Thông thường, một lòng khuôn được gia công bằng các phương pháp phay, EDM, phay định hình. Để đạt được độ bóng cần thiết thì sau các nguyên công sử dụng các phương pháp này thì cần phải có các nguyên công theo sau nó:

– Sau khi phay: Mài thô, mài tinh, đánh bóng.

– Sau khi gia công EDM: Mài tinh, đánh bóng.

– Sau khi phay định hình: Chỉ có đánh bóng sau khi nhiệt luyện.

Cần nhấn mạnh rằng hình dạng của khuôn sau khi mài là nền tảng cho việc đánh bóng khuôn. Trong quá trình mài, dấu để lại do các quá trình gia công thô trước được loại trừ đi và hình dạng khuôn được làm chính xác thêm. Quá trình mài khuôn có thể thực hiện trên các máy mài hoặc có thể mài thủ công bằng tay.

+) Những điều cần lưu ý trong quá trình mài khuôn:

– Quá trình mài không được sinh ra nhiều nhiệt lượng và áp suất, vì chúng sẽ làm ảnh hưởng đến cấu trúc bề mặt và độ cứng của thép. Chính vì vậy khi mài khuôn, cần phải có những biện pháp giải nhiệt hợp lý.

– Sử dụng các dụng cụ mài phải sạch, và sử dụng đá mài mềm cho bề mặt thép cứng.

– Khi thay đổi các kích thước hạt mài khác nhau thì phải làm sạch chi tiết để tránh các vết mài của hạt mài khác gây trầy xước trên bề mặt sản phẩm.

– Khi thay đổi các kích thước hạt mài thì các thông số công nghệ của quá trình mài cũng phải được thay đổi sao cho hợp lý.

– Thay đổi hướng mài cũng rất quan trọng để giảm đi các vết mài không mong muốn.

– Hạt kim cương thường được dùng làm tác nhân gây mài mòn trong việc đánh bóng khuôn. Chất lượng đánh bóng khuôn được tối ưu khi lựa chọn đúng hạt và dụng cụ đánh bóng. Thông thường, các dụng cụ mài khuôn có dạng thanh, tay nắm, khối dùng cho đánh bóng thủ công bằng tay và dạng quả lắc, bàn chải, đĩa dùng cho đánh bóng bằng máy.

– Dụng cụ đánh bóng cũng có nhiều loại được làm từ những vật liệu khác nhau như gỗ, phải có độ cứng thấp hơn vật liệu cần gia công để tránh gây trầy xước bề mặt.