Сварочный аппарат для ремонта пресс форм

Обновлено: 27.03.2024

Применение специализированных сварочных аппаратов для ремонта пресс-форм и штампов в инструментальном производстве

1. Описание процесса электродуговой импульсной микросварки

и его применение.

Самая аккуратная эксплуатация пресс-форм для литья пластмассовых изделий и цветных сплавов не в состоянии предотвратить постепенную потерю качества внешнего вида и размерной точности получаемой продукции. Причин тому много: инородные твердые включения в расплаве полимера или цветного металла, мелкие поломки и сбои в системе сталкивания отливок, применение слесарного инструмента для снятия отливок, случайные повреждения в процессе эксплуатации или сборки-разборки во время мелких ремонтов.

В большинстве случаев приходится изготавливать новые оформляющие части пресс-формы. В редких случаях устранение дефекта возможно либо дополнительной шлифовкой поверхности, если позволяет геометрия формы, либо наплавкой материала в местах дефекта с последующей шлифовкой. Традиционно наплавка металла выполняется электродуговой сваркой. Работа при этом требует буквально ювелирного мастерства сварщика. Но тем не менее при подобном ремонте не избежать термодеструкции материала: под локальным воздействием высокими температурами плавления происходит изменение однородности структуры метала в месте наплавки.

Это ведет к потере геометрии плиты и формообразующей. Микрокоробление плиты вызванное наплавкой металла зачастую незаметно глазу, но оно проявится при дальнейшей эксплуатации формы: повышенным износом направляющих и центрирующих элементов формы, задирами толкателей, подтеканием материала.

Поэтому для устранения подобного рода дефектов формообразующих существует более щадящая технология электродуговой импульсной микросварки. Использование такого метода микросварки позволяет выполнять более тонкие работы по ремонту пресс-форм, и прежде всего без негативных термических последствий, присущих традиционным методам сварки.

Особенностью метода импульсной сварки является то, что в зоне сварки плавление металла происходит за счет кратковременного разряда (импульса) высокой мощности. Материалы свариваются за счет диффузии материала присадки в поверхность ремонтируемого изделия. Метод сварки обеспечивает минимальный размер зоны нагрева, что обеспечивает сохранение однородной структуры материала и без изменения механических характеристик основной детали. Потеря твердости восстановленного участка составляет max HRC 3…5. Последовательность импульсов и перемещение электрода по поверхности обеспечивают неразрывность сварного шва. Процесс позволяет наваривать тонкие пластинки металла, наращивая из них слой необходимой толщины (практически до 3 - 5 слоев), а используемые присадки позволяют устранять даже самые мелкие повреждения. Тонкое жало электрода позволяет работать с очень тонкими ремонтными материалами: фольга, проволока (от 0,1 мм), мелкодисперсные порошки. И в итоге, последующая шлифовка отремонтированного участка уже не требует больших усилий и времени.

Таким образом применение аппаратов электродуговой импульсной микросварки позволяет производить с минимальными затратами таких распространенных дефектов пресс-форм и штампов как:

· Восстановления поврежденных линий разъема;

· Изменения радиусов скруглений внутренних углов;

· Заделки дефектов после аргоно-дуговой сварки;

· Заделки вмятин от ударов и задиров;

· Восстановления тонких выступающих элементов;

· Изменения размеров небольших элементов формообразующих поверхностей;

· Восстановления острых кромок;

· Заделки царапин и прижогов;

· Модификации поверхностей при смене дизайна и т.д.

Качество восстановленной поверхности достаточно высоко. Поэтому восстановленный участок может быть подвергнут последующей механической и термической обработке. Но главное – в результате ремонта сохраняются размерные и геометрические параметры ремонтируемых деталей формы или штампа.

2. Обзор сварочных аппаратов электродуговой импульсной микросварки.

На российском рынке представлены сварочные аппараты импульсной микросварки в основном зарубежных фирм:

1) PROTEC (фирмы Produktion techn. Geraete GmbH, Австрия (представитель в России – фирма «АБ Универсал», Москва).

Характеристика аппаратов Табл. 1

Марка аппарата

PW1-1000

PW1-1500

PW1-200

Напряжение питания

220 В ± 10%, 50 Гц

Потребляемая мощность

Не более 1000 ВА

Сварочный ток

до 1500 А

до 2000 А

Время цикла

0.2 с

0.1…1.0 с

Толщина присадочной пластины

до 0.2 мм

до 0.4 мм

Диаметр присадочной проволоки

0.2…0.6 мм

0.2…0.8 мм

Габариты

180х280х360 мм

Масса

15 кг

19 кг

22 кг

2) WELDPRO SW-V01 (фирмы NOVAPAX Kunststofftechnik Steiner GmbH & Co. KG, Германия (представитель ООО «Формотроник», Нижний Новгород)

Характеристика аппарата Табл. 2

Параметр

Режим сварки сопротивлением

Режим TIG-сварки

220/230 В, 50/60 Гц

30-750 А

2-250 А

Длительность импульса

1-30 мс

1-600 мс

0.1…0.8 мм

425х204х450 мм

24 кг

3) MultiSpot2 (фирмы Joisten & Kettenbaum GmbH & Co. KG, Германия (представитель ООО «Полипак», г. Дубна, Московская область)

Аппарат микросварочный ARGOFILE MT1500 S

Аппарат микросварочный для ремонта пресс-форм и штампов ARGOFILE MT1500 S

Аппарат ARGOFILE MT1500S использует метод контактной сварки, основанный на разряде батареи конденсатов, при этом создается мощный разряд энергии в течение очень короткого периода времени. При этом тепло не выделяется и свариваемый материал не деформируется. Сила тока и время паузы между разрядами регулируется. Форма электрода подбирается в зависимости от задачи.

Назначение аппарата для микросварки ARGOFILE MT1500 S:

Ремонт стальных литьевых форм, формообразующих поверхностей, сколов кромок, вставок и знаков, устранение следов, трещин, царапин, сколов и др. Экспресс-ремонт в месте работы оснастки (ТПА или штамп). Быстрое восстановление мелких погрешностей мехобработки, при ошибках фрезерования, гравировки или прожига. Ремонт выдувных форм, компрессионных форм, штампов, режущего инструмента, закаленных матриц и пуансонов. Экономия времени ремонта до 90%. Не рассчитан на работу по алюминию и сплавам.

Комплектация прибора микросварочный аппарат ARGOFILE MT1500 S


Комплектация микросварочного аппарата ARGOFILE MT1500S

Комплектация:

  • Сварочный аппарат MT1500S
  • Сварочные кабели и сетевой провод
  • Педаль-выключатель с кабелем
  • Инструментальный ящик
  • Держатели электродов, всего 5 шт.
  • Электроды установленные в держатели и запасные, всего 7 шт.
  • Набор шестигранных ключей, штифты, сменные электроды, - Изолента тканевая, защитные очки, перчатки, ножницы по металлу
  • Сварочные материалы: - Порошок 50гр., для стали до 30-40 HRC
    - Порошок 50гр. для сталей до 63 НRС
    - Полосы 5 х 100 х 0,1, всего 10 шт
    - Пластины 30 х 70 х 0,1 и 0,2 всего 20 шт.

Основные преимущества микросварки MT1500 S:

  • Гарантия качественного ремонта при соблюдении элементарных инструкций
  • Моментальная готовность к работе микросварочного аппарата ARGOFILE MT1500S
  • Нет нагрева в зоне ремонта, материал кромок и основы не повреждается
  • Нет отпуска материала, отсутствует деформация от воздействием тепла
  • Отсутствие раковин по краям сваренных участков, - сварка осуществляется полосой до 0,2 мм, проволокой до 0,2 мм, порошками от 16 HRC до 63 HRC
  • Оригинальные сварочные материалы, сменные части и электроды доступны под заказ без ограничения количества
  • Отремонтированные участки потом можно обработать вручную, бормашинами или на станке
  • При обнаружении в зоне ремонта непровара или раковины, можно оперативно устранить их подваркой без потери качества
  • Предотвращение образования пор и пустот при лёгком надавливании сварочными электродами
  • Металлический порошок легко подбирается магнитным электродом и заносится в рабочую зону
  • Сваренные участки легко полируются повторно, если необходимо, можно получить глянцевую поверхность
  • Подходит для всех видов повреждений форм
  • Царапин, надиров, сколов, выкрашиваний, трещин и др.
  • Быстрота и легкость в обращении с блоком управления, не требуется специальное обучение
  • Не требуются дополнительные средства сварки, такие как защитный газ, маска и др.
  • При сварке не выделяются вредные испарения.

Для запроса расходных материалов и электродов смотрите руководство MT1500-2500 и полный каталог продукции D-M-E.

Краткое описание работы ARGOFILE MT1500Sи микросварки порошком:

  • Подсоедините и зажмите медный электрод отрицательного кабеля к плите пресс-формы или вставке
  • Если изделие малогабаритное, то прижмите тисками пластину к детали. Используйте токопроводящие тиски или губки
  • Выберите электрод, который достигает дна скола или заточите электрод надфилем
  • Включите аппарат
  • Установите сварочный ток примерно 450 - 500 А
  • Выберите режим - автомат или одиночные импульсы
  • Насыпьте порошка в зону ремонта в объеме примерно 1-2 куб. мм
  • Плотно прижмите электрод и нажмите педаль
  • Поворачивайте электрод руками «пломбируя» скол или полость
  • Автоматические по интервалу импульсы спекают порошок точка за точкой, заполняя скол
  • Положите слой за слоем порошок с некоторым избытком
  • Сошлифуйте излишки порошка и проверьте зону ремонта с увеличением.

Краткое описание работы и микросварки порошком Argofile MT1500 S

Аппарат безопасен и работает при малом напряжении

Стальной порошок сам «прилипает» к магнитному электроду Argofile MT1500 S и попадает в зону ремонта

Стальной порошок сам «прилипает» к магнитному электроду и попадает в зону ремонта

Расходные материалы для Argofile MT1500 S - проволока, порошок, полосы.

Расходные материалы - проволока, порошок, полосы. Проволока для сварки - мягкий материал, очень легко пломбирует царапины и трещины. Места ремонта превосходно полируются, почти без следа. Проволока подходит для восстановления линий разъема.

Преимущества и недостатки порошков:

+ Порошки, предварительно закалены и имеют прочность, которая указана в шифре и коде сплава

+ При сварке порошок не меняет своей прочности. Порошок очень экономичен

+ Он легко попадет в зону ремонта, удерживаясь на электроде. Магнитные электроды служат для работы с порошком

+ Идеален для ремонта раковин и сколов кромок

- Для ремонта длинных царапин используйте сварочную проволоку MTD 1, 2 - 0,2 и 0,3 мм, 90 HRB (приобретается отдельно)

- Порошком не рекомендуется наваривать выступающие знаки на толщину выше 0,5 мм

- Твердые порошки после сварки требуют аккуратной последующей обработки точным инструментом (например алмаз)

Пример использования микросваросного аппарата ARGOFILE MT1500 S

Применение аппарата ARGOFILE MT1500 S

Пример наваривания с помощью микросварки ARGOFILE

Пример наплавки металла с помощью микросваросного аппарата ARGOFILE MT1500


Примеры сварки с помощью микросварки ARGOFILE MT1500 S


Видео работы микросварочного аппарата ARGOFILE MT 1500 S

Аппарат микросварочный для ремонта пресс-форм и штампов ARGOFILE MT1500 S, скачать листовку (.pdf, 1,2 МБ)

Аппарат ARGOFILE MT1500 S (инструкция по эксплуатации), скачать (.pdf, 2,0 МБ)

Сварочный аппарат для ремонта пресс форм


Аппараты для электроискровой наплавки серии Depo (MicroDepo и SparkDepo) - продукция японской компании TechnoCoat International, отлично зарекомендовали себя на рынках Японии и США, успешно применяются на производственных предприятий практически всех японских автомобиле- и моторостроителей (Toyota, Nissan, Honda, Yamaha, Suzuki, Mazda, Isuzu, Mitsubishi, Hitachi, Daihatsu, Kawasaki и др.), а также в Исследовательском центре им. Маршала американского космического агентства NASA.

Установки электроискрового легирования серии Depo предназначены для выполнения экологичного и экономичного технического обслуживания и ремонта компонентов машин, ремонта пресс-форм, штампов и инструмента — нанесения упрочняющего карбидного покрытия или наплавления металла на поверхность инструмента и оснастки.

Использование аппарата Depo на литьевом производстве минимизирует время простоя оснастки, время ремонта пресс-форм, а также освобождает от необходимости большого склада запасных частей и расходных материалов. Результатом является значительное снижение издержек и увеличение производительности.

Микросварка MicroDepo 150 (электроискровая наплавка)

Аппараты электроискрового наплавления серии Depo

Преимущества

  • Деликатность наплавки
    Чрезвычайно низкое тепловое воздействие на рабочую поверхность исключает коробление, усадку, поднутрения или внутренние напряжения.
  • Прочная металлургическая связь
    Отличное соединение обеспечивается за счет формирования диффузного слоя под рабочей поверхностью. Нет отслаивания после нанесения покрытия.
  • Качественный наплавленный слой
    Защитный газ (аргон, и др. ) предотвращает окисление во время рабочего процесса и может обеспечивать достаточно толстое наплавление.
  • Мобильность и удобство использования
    Аппараты переносные и используется везде, где есть электричество. Ремонтные работы возможны прямо на рабочем участке и не требуют демонтажа тяжелой оснастки.
  • Быстрота и экономичность
    Не требуется никакой предварительной или последующей термообработки. Дешевые расходные материалы.
  • Аккуратность и точность работ
    Величина наплавления может контролироваться каждые 0.1 мм, и возможно снижение времени финишной обработки. Возможен ремонт наплавлением поверх изношенного слоя.
  • Простота эксплуатации
    Любой оператор способен выполнять процесс высококачественно. Легкость обучения позволяет работать без специальных знаний и навыков специалиста-сварщика.
  • Безопасность
    Нет токсичного газа, слива, запаха или шума. Из средств защиты нужны только защитные очки против слабого УФ свечения. Безопасность процесса гарантирована двойной электрозащитой в каждом аппарате.
  • Универсальность
    Аппараты серии Depo имеют очень широкое применение, их можно использовать для ремонта любых дорогих деталей и компонентов машин и оборудования.

Применение

  • Наплавка.
    Используя специальные электроды из твердых сплавов никеля, кобальта, железа, или из меди и алюминия, можно наплавлять достаточно толстые слои металла при низком тепловом воздействии на рабочую поверхность.
    Аппараты электроискрового наплавления серии Depo способны буквально "наращивать" металл, толщина наплавленного слоя при этом может быть от 50 мкм до 3 мм.
    Технически нет ограничений для наплавки и более толстых слоев, но при необходимости наплавки от 5мм экономически зачастую эффективней сначала сделать подслой традиционной сваркой или микросваркой.
    Аппараты серии Depo позволяют выполнять микронаплавку и очень эффективны при восстановительном ремонте износа, царапин, сколов, коррозии, раковин, вмятин с размерами 1-3мм, которые характерны для литьевого производства, а также для исправления ошибок при металлообработке.

Наплавление в матрице пресс-формы
без демонтажа с литьевой машины

Ремонт пресс-форм аппаратом MicroDepo 150

Ремонт формообразующей аппаратом SparkDepo300

Наплавка алюминия аппаратом SparkDepo300

  • Упрочнение.
    Применяя нанесение твердых упрочняющих покрытий электродами из карбида вольфрама, карбида титана, борида титана, карбида хрома, карбида ванадия можно выполнять превентивное техническое обслуживание (упрочнение) различных компонентов машин, инструмента, штампов и пресс-форм.
    Особенно эффективно нанесение упрочняющего покрытия из карбида вольфрама на габаритные формы для литья алюминия, магния или чугуна.
    Это необходимо для продления срока службы инструмента и оснастки, предотвращения износа, перегрева и коррозии.
    Максимальная толщина такого упрочняющего покрытия - до 200 микрон, что значительно толще стандартных 20-50мкм, которые может обеспечить подобное оборудование альтернативных производителей.

Нанесение упрочняющего покрытия

Упрочнение форм для литья алюминия аппаратом Depo

Более подробная информация о применении аппаратов серии Depo для профилактического ремонта форм упрочнением находится на соответствующей странице нашего сайта:
Нанесение упрочняющего покрытия аппаратами MicroDepo и SparkDepo на формы для литья алюминия, магния и чугуна с целью профилактики износа и снижения дефектов литья

Примеры использования

  • Ремонт наплавлением и нанесение упрочняющего покрытия в качестве профилактического обслуживания на формы для литья алюминия и литья в кокиль
  • Восстановительный ремонт наплавкой деталей машин и механизмов, на их рабочем месте
  • Восстановление посадочных мест подшипников валов, осей, цилиндров
  • Ремонт наплавлением поверхностных дефектов валов, каландров, барабанов
  • Ремонт дефектов пресс-форм для литья пластмасс, формокомплектов, экструзионных головок
  • Наплавка и упрочнение прессовых и обжимных штампов
  • Устранение дефектов отливок при литье алюминия и меди
  • Нанесение износостойкого упрочняющего покрытия на специальный инструмент, ножи, буры, лопатки турбин.
  • Наплавка твердыми сплавами

Применение аппаратов электроискрового наплавления Depo

Примеры ремонта пресс-форм аппаратом MicroDepo 150

Ремонт вмятин на поверхности хромированного вала тиснения. Микронаплавка аппаратом MicroDepo150

Принцип действия


Процесс электроискрового нанесения металлического покрытия (наплавления металла) использует накапливаемую в конденсаторе энергию, которая регулярными импульсами передается на плавящийся электрод в течение очень короткого по длительности времени с интервалом каждые Температура на конце электрода варьируется от 8000 до 25000 С и ионизированный материал переносится с него на поверхность пресс-формы, формируя легированный слой наплавленного металла, как показано (профиль А) на Рис.1. В области взаимодействия между субстратом (рабочей поверхностью) и наплавленным слоем создается диффузионный слой (профиль В), обеспечивая отличное сварное соединение. Также, и между накладывающимися друг на друга наплавляемыми слоями образуется диффузионная связь.

Электроискровое нанесение покрытия обеспечивает очень слабое тепловое воздействие на субстрат (рабочую поверхность) во время процесса наплавления, потому что длительность импульса намного короче, чем его интервал, как показано на Рисунке 2. Диффузионная связь полностью формируется за время воздействия импульса и, по существу, не имеет места накопление тепла в наплавляемом слое, хотя температура на кончике электрода мгновенно достигает свыше 1000 C, в то время как температура субстрата сохраняется на уровне температуры окружающей среды. Сильная связь с наплавленным по электроискровой технологии слоем металла возможна, невзирая на слабое тепловое воздействие. Формирование диффузионного слоя происходит под воздействием искрового импульса, когда разогретые ионы электрода переносятся на рабочую поверхность (см. Профиль B, Рисунок 1). Из-за диффузионной связи наплавляемый слой металла прочно соединяется с субстратом. На Рисунке 3 показано схематичное изображение механизма диффузионной связи.

Это процесс сварки металлов вольфрамовым электродом в среде инертного газа, также называемый TIG-сварка (от англ. Tungsten Inert Gas). В TIG-сварке заостренный вольфрамовый электрод используется в комбинации с электрической энергией, для создания и поддержания высокотемпературного потока плазмы - плазменной дуги. Плазменная дуга используется как источник тепла для расплавления рабочих поверхностей. Присадочный металл также может быть добавлен для наращивания стыка и формирования прочных и надежных шариков сварного шва, или сварного соединения.
Сварочные аппараты для импульсно-дуговой сварки (TIG-сварки) могут использовать энергию переменного тока или постоянного тока для создания плазменной дуги.
Компания Sunstone Engineering, основываясь на своем большом опыте, сделала выбор в пользу сварочной технологии с использованием постоянного тока. Аппараты серии Orion используют промышленную технологию емкостного разряда для импульсно-дуговой сварки. Напряжение переменного тока в сетях может меняться за день в диапазоне 20%. Емкостные сварочные аппараты имеют преимущество над технологией переменного тока - они накапливают точно необходимое количество энергии перед процессом сварки. Это означает, что Orion может формировать повторяемые швы независимо от скачков переменного тока.
Импульсно-дуговые сварочные аппараты серии Orion - это микро-TIG сварочные аппараты, которые позволяют чрезвычайно хорошо контролировать все параметры сварки. Такой контроль позволяет работать с любыми рабочими поверхностями - от сварки тонких листов до формирования роликовых швов на стальных поверхностях среднего размера.

Почему для импульсно-дуговой сварки необходим защитный газ?

Во время процесса импульсно-дуговой сварки высокотемпературная плазма быстро плавит металл в сварочной ванне на участке применения сварки. Если воздух из окружающей среды контактирует с расплавом металла, кислород из воздуха быстро вступает в реакцию с горячим металлом. В результате образуется оксид металла, который является хрупким, пористым, и сварочное соединение из-за этого выглядит обгоревшим.
Если мы используем инертный защитный газ, такой как чистый Аргон (аргон высокой частоты, 99.9%, марка Аргон 4.6 и выше), мы можем предотвратить эти эффекты. Аргон используется для вытеснения кислорода из рабочей зоны сварки. Для действующей электрической дуги защитный газ выполняет роль барьера, препятствуя проникновению кислорода в зону сварки. После охлаждения сварного соединения защитный газ отключается и прекращается его подача в зону сварки.

Что такое резистивная сварка (также называемая сваркой сопротивлением, сваркой плавлением, и контактной точечной сваркой)?

Резистивная сварка (сварка сопротивлением, сварка плавлением) очень сильно отличается от процесса TIG-сварки. В сварке сопротивлением электрический ток большой силы проходит через две рабочие детали, соединяя их между собой. В точке контакта двух материалов возникает сильное сопротивление потоку электрически заряженных частиц. И, когда электрический ток протекает через эту точку контакта, имеет место резистивный нагрев. При достаточно большой силе тока, протекающего через рабочие детали, температура (особенно на границе раздела этих двух деталей) может стать достаточно высокой, чтобы расплавить металл в этой точке. Терминами «сварка сопротивлением», «контактная сварка» и «точечная сварка» наглядно описывается этот процесс.
Если ограничивать величину мощности и электрического тока, поступающего на сварной шов, можно формировать временное или слабое сварное соединение, которое называется «прихваточный шов». Сварка прихваточным швом является достаточно часто применяемой в разных ситуациях, для решения разных задач. Она дает возможность временно соединять детали вместе, перед тем как их приварить друг к другу навсегда. Это также помогает исключить необходимость сложного скрепления или фиксирования деталей перед постоянной сваркой или пайкой. Независимо от применения, постоянная сварка сопротивлением также очень полезна. Аппаратами серии Orion можно приваривать лапки клемм и проводов, выполнять временные соединения, прихватывать болты, прикрывать или накрывать детали, приваривать шарнирные болты, подпорки и многое другое. Поскольку в основе аппаратов Orion - технология промышленной сварки емкостным сопротивлением, с их помощью возможно решение всех задач - от одноразовой сварки нестандартных деталей до производственной поточной сварки.

Что такое импульсно-дуговой сварочный аппарат серии Orion?

Аппарат серии Orion - это аппарат для импульсно-дуговой сварки и аппарат для сварки сопротивлением, и все это содержится в одном компактном переносном комплекте. Такая комбинация характеристик предоставляет неограниченные возможности для творчества.
Orion может быть использован в качестве аппарата для сварки прихваточным швом - для временного фиксирования деталей непосредственно перед процессом сварки или пайки. Если увеличить выходную мощность, его можно также использовать для долговечной сварки деталей плавлением (сварка сопротивлением, контактная точечная сварка). В режиме импульсно-дуговой сварки аппарат Orion можно использовать для формирования долговечных швов, присадки металла, и выполнения множества других удивительных и экономящих время практических задач.

Аппараты серии Orion - продукция американской компании Sunstone Engineering, используются в различных организациях, от малых предприятий до крупных корпораций из списка Fortune 500 (Apple Computers, NASA, MIT, GE, HP, Lockheed Martin, Boeing), а также многими международными правительственными и военными агентствами, образовательными институтами.

Компания Sunstone Engineering разрабатывает самые инновационные и производительные на рынке аппараты для импульсно-дуговой (микро-TIG) сварки - аппараты Orion i с технологией Интеллектуальной Сварки (Intelligent Welding), аппараты Orion mPulse, Orion C и Orion S. Эти сварочные аппараты - идеальны для промышленного применения в таких сферах, как ремонт пресс-форм и штампов, медицинских приборов, авиакосмическая промышленность и автоиндустрия, прриборостроение и энергетика, и для решения различных уникальных сварочных задач.

Ремонт пресс-форм и штампов

Приборы ультразвуковой полировки

Общая информация по полировке металлических поверхностей пресс-форм, рекомендации и советы

Искусство полирования отрабатывается годами, чтобы достичь совершенства. Для начала, вот некоторые основные принципы и способы зачистки, ручного мелкозернистого шлифования и алмазного полирования.

Обработка поверхности - это процесс, требующий применения различных инструментов, материалов и, что самое важное, специализированных навыков. Одним из наиболее технически сложных типов обработки поверхности является изготовление пресс-форм, так как качество об- работки поверхности формы напрямую влияет на качество получаемой продукции. Правильная обработка крайне важна!

Хотя искусство полирования совершенствуется годами, вот некоторые принципы, соблюдение которых поможет в начале этого пути. Давайте рассмотрим три главных процесса, благодаря которым получается полированная до блеска металлическая поверхность:

  • Зачистка
  • Ручное мелкозернистое шлифование
  • Алмазное полирование.

Подготовка поверхности / Зачистка

Правильная техника зачистки

Технически, машинная обработка является точкой отсчета процесса обработки поверхности, но именно на этапе зачистки все и начинается. После машинной обработки металла его поверхность обычно шероховатая с неровностями и отметинами. Полировщики должны пользоваться ручной шлифовальным станком, который специально предназначен для снятия небольших излишков металла и получения поверхности достаточно гладкой для того, чтобы её можно было подвергнуть мелкозернистому шлифованию и, наконец, алмазному полированию.

Ручные шлифовальные станки могут использоваться с разнообразными шлифовальными диска- ми и камнями всевозможных форм, размеров и зернистости. Правильный выбор зернистости важен, так как начало обработки слишком мелким зерном может означать выброшенные на ветер время и камни. Для грубой зачистки используйте зерно крупнее, а по мере прогресса снижайте размер зерна. После принятия решения о том, какой камень или диск использовать, вставьте его хвостовиком в патрон как можно глубже, чтоб исключить биение. Каждый раз при установке камня в станок, необходима небольшая правка камня, чтобы он как можно больше соответствовал контуру обрабатываемой поверхности. Это гарантирует концентричность абразивной поверхности.

Шлифовальные станки имеют тенденцию следовать волнистым контурам грубой поверхности, что усложняет получение ровной и гладкой поверхности для последующей обработки. По возможности, делайте шлифующие движения под углом 45-90 градусов относительно неровностей, образованных вследствие предварительной машинной обработки. Следите за тем, чтобы ваши руки двигались уверенно и жестко, контролируя каждое движение инструмента, так как от этого во многом зависит гладкость поверхности и объем полировальных работ впоследствии. Перед началом зачистки определитесь, как и чем именно лучше держать шлифовальный станок, чтобы он правильно соприкасался с обрабатываемой поверхностью. По возможности, установи- те обрабатываемую деталь так, чтобы было удобнее работать со шлифовальным станком и обе- спечить четкие и точные движения инструмента.

Скорость и обороты

Внимательно следите за направлением вращения. Если двигать инструмент в направлении, противоположном направлению вращения, то он, как правило, сходит с нужной траектории. И наоборот, если двигать инструмент в направлении вращения диска, то рез может получиться глубже, чем требуется.

Скорость шлифовального станка является другим немаловажным фактором. Помните, самое большое значение имеет скорость поверхности инструмента относительно обрабатываемого металла. Иными словами, скорость поверхности маленького диска меньше скорости поверхности большого диска при одинаковом числе оборотов в минуту. Если необходим контроль скорости поверхности инструмента, то используйте реостат, двухзажимный переменный резистор. Не старайтесь обработать как можно большую площадь за одно движение инструментом. Очень сложно контролировать инструмент и добиться равномерного распределения нагрузки на диск на большой площади. Опытный специалист сначала работает на маленьких участках, которые затем объединяет в одно целое.

Еще один хороший метод - это делать шлифующие движения крест-накрест для получения равномерного результата. При выравнивании поверхности, обрабатывайте её в одном направлении так, чтобы захватить обрабатываемую поверхность полностью. Затем обрабатывайте в перпендикулярном направлении, пока не зашлифуются следы от предыдущей шлифовки. Помните, что вы управляете шлифовальным станком. Не позволяйте шлифовальному станку управлять вами. Мощное оборудование требует особого внимания, поэтому внимательно следите за инструментом.

Слушайте и чувствуйте

При работе с ручным шлифовальным станком существуют некоторые важные признаки, которые распознаются с опытом. Например, если во время шлифования мотор замедляется, значит на инструмент прилагается чрезмерное усилие. Диск или камень выполняют свои функции только при вращении на правильной скорости. Чем выше скорость инструмента, тем быстрее снимается металл.

Изменения звука работы станка указывает на изменение скорости его работы. Необходимо “чувствовать” нужное усилие, но о многом может сказать и звук работы шлифовального станка, и вид получаемой поверхности. Если камень или диск вибрирует и становится тяжело равномерно перемещать его по металлической поверхности, то, возможно, он истерся или забился стружкой. Исправьте ситуацию, используя правильный камень.

Если шлифование неравномерное, то это происходит из-за снижения или увеличения скорости. Попытка обработать слишком большую площадь ухудшает контроль над инструментом, вызывает вибрации и изменение скорости. Опять же, лучше обрабатывать небольшие участки один за другим; а затем объединить их в одно целое. Устойчивость шлифовального станка, равномерность движений и постоянство усилия на шлифовальный инструмент определяет качество работы и время, необходимое для ей завершения. Следите за тем, чтобы не снять больше материала, чем необходимо.

Советы и подсказки по зачистке

  • Внимательно следите за тем, чтобы инструмент не повторял неровности и не снимал больше материала, чем требуется
  • По возможности, делайте шлифующие движения под углом 45-90 градусов относительно неровностей, образованных вследствие предварительной машинной обработки
  • Максимально фиксируйте руки при работе, полностью контролируя шлифовальный станок
  • При необходимости используйте реостат, так как от скорости поверхности шлифовального инструмента при соприкосновении с обрабатываемым материалом многое зависит
  • При установке камня или диска в шлифовальный станок, вставьте его хвостовиком в патрон как можно глубже, чтоб исключить биение
  • Выбирайте такое положение, которое позволит крепко держать шлифовальный станок и при этом легко выполнять четкие и точные движения инструментом
  • Не старайтесь обработать как можно большую площадь за одно движение инструментом
  • Делайте шлифующие движения крест-накрест для получения равномерного результата
  • Прислушивайтесь к звуку, который издает работающий инструмент, чтобы определить изменения в скорости шлифования
  • Очищайте шлифовальный инструмент от металлической стружки правильным камнем.

Ручное мелкозернистое шлифование

Правильная техника ручного мелкозернистого шлифования

Когда металлическая поверхность достаточно отшлифована, необходимо определить готовность поверхности к последующему ручному мелкозернистому шлифованию. Проверьте фрезерованные поверхности на предмет необходимости ручной зачистки следов фрезера. Отшлифованные поверхности не должны иметь разрывов. Ручная отделка шлифованием должна быть тонкой и не иметь неровностей и следов. Убедитесь, что следы от работы надфилем не имеют разрывов и волн. Если все участки обработаны наилучшим образом, то самое время начинать мелкозернистое шлифование.

Выбор размера зерна для начала работы зависит от уровня шлифования после машинной обработки, шлифовки или опиловки. Машинная обработка обычно оставляет более грубую поверхность чем шлифование; поэтому в этом случае необходимо использовать инструмент с более крупным зерном. После шлифования же можно использовать зерно помельче.

Предварительное мелкозернистое шлифование следует начинать с зернистости 320 для удаления оставшихся углублений, волн и прочих недостатков для достижения гладкой поверхности. Если дефекты неглубокие, то вполне будет достаточно камня зернистостью 320. Камень необходимо перемещать по поверхности вперед-назад со средним усилием, под углом 45 или 90 градусов относительно последних отметин от инструмента.

Очищайте и смазывайте шлифовальные камни

Перед использованием камней замочите их в чистой смазке на масляной основе. Регулярно производите чистку камней, погружая их в масляную смазку. Постоянная чистка необходима для удаления мелких частиц металла, который забивают поры камня. Если камень забивается такими частичками, то они могут вызвать глубокие царапины на полированной поверхности. Такое явление называют “подбор - picking up”. Шлифовальное масло или другие смазки, кроме поддержания камня в чистоте, улучшают его рабочие свойства. В самом начале процесса мелкозернистого шлифования могут появиться неровности и бугорки. Все эти дефекты должны быть удалены для получения действительно ровной и гладкой поверхности. В особенности это необходимо, если стоит цель получить безупречную блестящую полировку. Отшлифованные поверхности часто имеют участки, где металл подгорел от шлифовального диска. Эти нагары необходимо удалить, чтобы добиться одинаковой твердости по все поверхности.

Перекрывайте все царапины

С чисто физической точки зрения полирование представляет собой процесс нанесения перекрывающих друг друга царапин, которые становятся все тоньше и тоньше. Чтобы этого достичь, важно изменять угол (направление) шлифования каждым новым камнем с более мелким зерном. В этом случае царапины, оставленные зерном одного размера, “сотрутся” камнем с зерном размером мельче. Крайне важно, чтобы каждый камень с зерном мельче полностью стирал все царапины, оставленные камнем предыдущего размера зернистости. Если это условие не соблюдено, то в результат получится хоть и блестящая, но оцарапанная поверхность.

По завершении каждого этапа шлифования камнем одной зернистости, тщательно вымойте всю рабочую область свежим полировочным маслом и протрите чистой тканью, чтобы удалить все твердые частички, оставшиеся на поверхности. Это необходимо для того, чтобы ни одна частичка от предыдущей камня не была “подобрана” камнем с мелким зерном, приведя к образованию глубоких царапин. Чтобы еще больше обезопасить мелкозернистые камни от попадания в них зерна крупнее, смазывайте камни в только что вскрытой банке шлифовального масла, а не того, которое уже использовалось для промывки более грубых камней. Лучше всего хранить камни разной зернистости в разной таре.

Подсказки и советы по мелкозернистому шлифованию

  • Не используйте слишком грубый камень
  • Всегда правьте (придавайте форму) шлифовальному камню, чтобы он лучше контактировал с обрабатываемой поверхностью
  • Правьте шлифовальный камень с большой осторожностью
  • Используйте достаточное количество шлифовального масла во избежание воздействия на камень чрезмерных нагрузок
  • Крепко удерживайте шлифовальный камень, следя за направлением шлифовки, но не надавливайте слишком сильно
  • Убедитесь, что следы работы предыдущего камня полностью удалены
  • С каждым камнем другой зернистости изменяйте направление шлифования
  • Между сменой камней с разной зернистостью тщательно очищайте рабочую поверхность
  • Храните камни одной зернистости в отдельной банке шлифовального масла
  • С особой тщательностью следите за шлифованием кромок (линия разъема).

Правильная техника алмазного полирования

Алмазное полирование

Алмазное полирование - это последний этап процесса полировки. Он зависит от того, насколько блестящей должна быть обрабатываемая поверхность. Однако, невозможно добиться требуемого блеска, если предыдущие этапы шлифования не были выполнены на должном уровне. Если на более ранних этапах были допущены ошибки, то они обязательно проявятся и повлияют на конечный результат.

В некоторой степени, исходная алмазного полирования будет зависеть от последовательности выбора камней для подготовки поверхности. На рынке предлагается множество алмазных смесей - частичек алмазов в связующем веществе типа масла. Начинайте работу, нанося на полируемую поверхность алмазную смесь с зернистостью повыше. Затем при помощи волосяной, медной или стальной щетки растирайте смесь круговыми движениями при помощи ротационного инструмента на малой скорости во избежание разбрызгивания смеси за пределы детали. Старайтесь придерживаться правила: 500 об./мин. для грубой полировки, макс. от 5000 до 10000 об./мин. для окончательной полировки.

Перекрестное полирование

Прилагая усилие от слабого до среднего, удерживайте щетку ровно на поверхности во избежание появления глубоких круглых отметин. При работе с алмазными смесями следует применять ту же “перекрестную” тактику, что и в случае шлифования камнями. Как правило, в процессе полирования смесь темнеет - это значит, что метал постепенно снимается с поверхности и смешивается со смесью.

Полируйте поверхность до тех пор, пока на ней не останется никаких отметин и царапин, кроме тонких круглых следов от ротационного инструмента. Следов предшествующей шлифовки не должно быть видно вообще. Если они все же остались, воспользуйтесь чуть более грубой алмазной смесью и в легким усилием обработайте поверхность медной щеткой до удаления таких следов. Затем смесь с такой же зернистостью необходимо применить с волосяной щеткой, чтобы удалить следы работы медной щетки. (Если применение более грубой смеси не помогло удалить следы шлифовки, то перед продолжением полировки следует обработать поверхность шлифовальным камнем с более мелким зерном, чем у используемого на последнем этапе шлифования.

Полировка войлоком

Следующий шаг - удаление круглых следов работы волосяной щетки - выполняется при помощи войлочного инструмента, как правило, войлочной насадки. Существуют войлочные насадки раз- личной жесткости, уже закрепленные на хвостовике или находящиеся в нейлоновом футляре с хвостовиком. Закрепите насадку в ротационном инструменте и с усилием от легкого до среднего полируйте поверхность с применение алмазной смеси до тех пор, пока на поверхности не останутся видимыми лишь признаки обработки войлоком.

Перед сменой алмазной смеси на более тонкую, тщательно очистите поверхность формы для удаления любых частиц от предыдущего этапа обработки. Обычно для этого применяют чистую ткань или вату с очищенным маслом или спиртом. Не используйте щетки и войлочные насадки, которыми вы работали с пастой одной зернистости, для пасты с другой зернистостью.

Эти шаги - полировка щеткой, полировка войлоком и чистка - необходимо предпринимать каждый раз при смене смеси на другую зернистость, и так до самого окончания обработки. Отполируйте поверхность мягкой папиросной бумагой, войлочными брусками или ватными палочками с применением самой мелкозернистой смеси для получения высочайшей степени полирования.

Подсказки по алмазному полированию

  • Сначала нанесите немного алмазной смеси; если нужно будет больше - добавьте
  • Не смешивайте алмазные смеси разной зернистости
  • Если смесь подсыхает или твердеет, добавьте чистого алмазного растворителя или смазки
  • Удерживайте щетку или войлочную насадку ровно на поверхности
  • Если выбранная для первого этапа полировки алмазная смесь не удаляет следы от предыдущей операции шлифования, то воспользуйтесь более грубой смесью; в противном случае останутся отполированные блестящие царапины
  • Тщательно очищайте полируемую поверхность перед тем, как перейти к более тонкому полированию
  • Не используйте смеси разной зернистости с одной и той же щеткой или войлочной насадкой
  • Убедитесь, что на каждом последующем этапе полировки полностью удаляются следы предыдущего
  • Во избежание загрязнения осуществляйте полирование как можно дальше от зон шлифования или в отдельном полировочном помещении
  • Высокоглянцевую или зеркальную поверхность можно по- лучить только с опытом и терпением.

Полирование и спешка - несовместимы. Зачастую, чтобы научиться полировать детали до идеального блеска требуются годы. Конечно же, никакие советы и инструкции не заменят практических навыков работы по руководством опытного инструктора. Но все же основные рекомендации, приведенные в данной статье, станут хорошим подспорьем, чтобы начать и, со временем, добиться отличных результатов в области полировки.

Сравнительная таблица зернистости POV

Данная таблица с маркировкой типовых отделок поможет в общении с заказчиками. Указание этих маркировок на чертежах деталей поможет изготовителю пресс форм придать ей нужную степень полировки. Так как отделка отличается в зависимости от материалов, данную таблицу следует использовать только как справочную.

Стандарт FERA Американский стандарт Размер зерна, мкм
густой широкий густой широкий
D 1181 D 1182 16/18 16/20 1180 - 1000
D 1001 18/20 1000 - 850
D 851 D 852 20/25 20/30 850 - 710
D 711 25/30 710 - 600
D 601 D 602 30/35 30/40 600 - 500
D 501 35/40 500 - 425
D 426 D 427 40/45 40/50 425 - 355
D/B 356 45/50 355 - 300
D/B 301 50/60 300 - 250
D/B 251 D/B 252 60/70 60/80 250 - 212
D/B 213 70/80 212 - 180
D/B 181 80/100 180 - 150
D/B 151 100/120 150 - 125
D/B 126 120/140 125- 106
D/B 107 140/170 106 - 90
D/B 91 170/200 90 - 75
D/B 76 200/230 75 - 63
D/B 64 230/270 63 - 63
D/B 54 270/325 53 - 45
D/B 46 325/400 45 - 38

Таблица рекомендаций SPI

Свяжитесь с нами и получите дополнительную техническую информацию и цены на:

Читайте также: