El pulido no sólo mejora el aspecto de la pieza, sino también su resistencia a la corrosión y a la abrasión de la superficie del material.
Además, puede proporcionar beneficios adicionales a los moldes de plástico, como facilitar el desmoldeo del producto acabado y reducir el tiempo del ciclo de producción. Como resultado, el pulido es un paso crucial en la producción de moldes de plástico.
En la actualidad, se utilizan habitualmente los 6 métodos de pulido siguientes:
Pulido mecánico es una técnica que consiste en eliminar el material que sobresale de la superficie de una pieza cortándola para conseguir un acabado liso. Esto se consigue normalmente por medios manuales utilizando herramientas como piedras de afilar, ruedas de lana y papel de lija.
Para piezas especiales, como superficies giratorias, pueden utilizarse herramientas auxiliares como mesas giratorias. Cuando se requiere una gran calidad superficial, puede utilizarse el pulido por esmerilado ultrapreciso. Este método emplea una herramienta de esmerilado especial y consiste en presionarla contra la pieza en un líquido de pulido que contiene abrasivos, y someterla a rotación a alta velocidad.
Este proceso puede dar lugar a un rugosidad superficial de Ra0,008μm, el más alto entre varios métodos de pulido, y se utiliza comúnmente para moldes de lentes ópticas.
El pulido químico es un proceso en el que la superficie del material se alisa disolviendo las partes microscópicamente elevadas en un medio químico, disolviéndolas preferentemente en comparación con las partes cóncavas.
La principal ventaja de este método es que no requiere equipos complejos y puede pulir piezas con formas intrincadas, además de tener un alto nivel de eficacia al poder pulir varias piezas a la vez.
El principal reto del pulido químico es la preparación de la solución de pulido.
Normalmente, el pulido químico da como resultado una rugosidad superficial de varios 10μm.
El principio básico de pulido electrolítico es similar al pulido químico en que la superficie se alisa mediante la disolución selectiva del material con las pequeñas partes que sobresalen en la superficie. Comparado con el pulido químico, el pulido electrolítico proporciona un resultado superior al eliminar el efecto de las reacciones catódicas.
La electroquímica proceso de pulido se divide en dos etapas:
(1) Pulido macro.
El producto disuelto se difunde en el electrolito, y la rugosidad superficial del material disminuye, Ra> 1 μm.
(2) Micro pulido.
Polarizado anódico, brillo superficial mejorado, Ra <1μm.
La pieza se coloca en una suspensión abrasiva y se sitúa en un campo ultrasónico, donde el abrasivo se esmerila y pule en la superficie de la pieza mediante vibración ultrasónica.
Mecanizado por ultrasonidos tiene una macrofuerza mínima y no provoca deformaciones en la pieza de trabajo, pero puede resultar complicado fabricar e instalar el utillaje.
El tratamiento por ultrasonidos puede combinarse con métodos químicos o electroquímicos. Al combinarse con la corrosión en solución y la electrólisis, la vibración ultrasónica se utiliza para agitar la solución y disolver los productos disueltos en la superficie de la pieza, garantizando una corrosión uniforme o electrolítica cerca de la superficie.
La cavitación de las ondas ultrasónicas en el líquido también puede suprimir el proceso de corrosión, por lo que resulta beneficiosa para el abrillantado de superficies.
El pulido con fluidos es un proceso en el que la superficie de una pieza se pule utilizando un líquido que fluye a gran velocidad y que transporta partículas abrasivas. Las partículas abrasivas del líquido lavan la superficie de la pieza para conseguir un acabado pulido.
Los métodos más comunes son:
El rectificado hidrodinámico utiliza presión hidráulica para impulsar el medio líquido, que contiene partículas abrasivas, para que fluya rápidamente hacia delante y hacia atrás sobre la superficie de la pieza de trabajo.
El medio se compone principalmente de compuestos especializados con buena fluidez a baja presión, junto con abrasivos. Por ejemplo, puede utilizarse polvo de carburo de silicio como material abrasivo.
El esmerilado y pulido magnéticos utilizan abrasivos magnéticos para formar cepillos abrasivos bajo la influencia de un campo magnético para pulir piezas de trabajo. Este método ofrece una gran eficacia de procesamiento, calidad superior, fácil control de las condiciones de procesamiento y buenas condiciones de trabajo. Con un abrasivo adecuado, puede alcanzarse una rugosidad superficial de Ra0,1μm.
En el procesamiento de moldes de plástico, el pulido necesario es distinto del pulido de superficies en otras industrias. De hecho, el pulido de moldes debería denominarse proceso espejo. Este proceso no sólo exige altos niveles de pulido, sino también estrictos requisitos de planitud, suavidad y precisión geométrica de la superficie. En cambio, el pulido de superficies suele requerir únicamente una superficie brillante.
La norma de tratamiento de espejos se divide en cuatro niveles:
Debido a la dificultad de controlar con precisión la exactitud geométrica de las piezas con métodos como el pulido electrolítico y el pulido fluido, la calidad superficial producida por métodos como el pulido químico, el pulido ultrasónico y el pulido magnético puede no cumplir los requisitos. De ahí que se recurra principalmente al pulido mecánico para pulido de espejos de moldes de precisión.
Para conseguir resultados de pulido de alta calidad, es esencial disponer de herramientas y accesorios de pulido de alta calidad, como piedras de afilar, papel de lija y pasta abrasiva de diamante. La elección del método de pulido depende del estado de la superficie tras los pasos previos de procesamiento, como mecanizado, electroerosión, esmerilado y otros.
El proceso general de pulido mecánico es el siguiente:
Tras el fresado, la electroerosión, el rectificado y otros procesos, la superficie puede pulirse utilizando una pulidora de superficies giratoria o una rectificadora ultrasónica con una velocidad de rotación de 35.000-40.000 RPM. El método más utilizado consiste en eliminar la capa blanca de chispas eléctricas utilizando una muela de 3 mm de diámetro y WA #400.
A continuación se procede al afilado manual con piedra de afilar, utilizando tiras de piedra de afilar con queroseno como lubricante o refrigerante. El orden general es #180 a #240, #320, #400, #600, #800 y #1000. Sin embargo, muchos fabricantes de moldes optan por empezar con #400 para ahorrar tiempo.
El pulido de semiprecisión utiliza principalmente papel de lija y queroseno. Las lijas utilizadas tienen los números #400, #600, #800, #1000 y #1200, y #1500. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la lija #1500 sólo es adecuada para acero para moldes endurecido (por encima de 52HRC) y no para acero preendurecido, ya que puede causar quemaduras en la superficie del acero preendurecido.
La pasta de pulir de diamante se utiliza principalmente para el pulido fino. Cuando se utiliza una rueda de tela de pulido junto con polvo o pasta abrasiva de diamante para el esmerilado, la secuencia de esmerilado típica es de 9μm (#1800) a 6μm (#3000) a 3μm (#8000). La pasta abrasiva de diamante de 9μm y la rueda de tela de pulido pueden eliminar las cicatrices finas dejadas por las lijas #1200 y #1500.
El pulido posterior se realiza con un fieltro pegajoso y pasta abrasiva de diamante, comenzando con 1μm (#14000), seguido de 1/2μm (#60000) y, por último, 1/4μm (#100000). El pulido con una precisión de 1μm o superior debe realizarse en una sala limpia dentro del taller de procesamiento de moldes para evitar cualquier contaminante que pueda dañar la superficie pulida de alta precisión tras horas de trabajo.
Para conseguir un pulido aún más preciso, es necesario un entorno completamente limpio, ya que incluso pequeñas cantidades de polvo, humo, caspa y babas pueden afectar negativamente al resultado final.
Preste atención a los siguientes puntos al pulir con papel de lija:
1) El pulido con papel de lija requiere el uso de varillas de corcho o de bambú. Cuando se pulen superficies redondas o esféricas, el uso de barras de corcho es más adecuado para adaptarse al arco de la superficie. Las barras más duras, como las de madera de cerezo, son más apropiadas para pulir superficies planas. Los extremos del listón de madera deben recortarse para alinearlos con la forma de la superficie de acero, a fin de evitar que el borde afilado de la tira de madera de hacer arañazos profundos en la superficie del acero.
2) Al cambiar entre distintos tipos de lija, la dirección de pulido debe cambiar de 45° a 90° para distinguir las rayas y sombras dejadas por la lija anterior. Antes de cambiar, la superficie de pulido debe limpiarse a fondo con una solución limpiadora, como algodón 100% humedecido con alcohol, ya que cualquier grano pequeño que quede en la superficie puede arruinar todo el proceso de pulido. Este paso de limpieza también es importante cuando se pasa del pulido con papel de lija al pulido con diamante. Deben eliminarse completamente todas las partículas y el queroseno.
3) Para evitar rayar y quemar la superficie de la pieza, hay que tener especial cuidado al pulir con las lijas #1200 y #1500. Debe utilizarse una carga ligera, y la superficie debe pulirse utilizando un método de dos pasos. Al pulir con cada tipo de lija, deben realizarse dos rotaciones en dos direcciones diferentes entre 45° y 90°.
Preste atención a los siguientes puntos cuando rectifique y pula con diamante:
Este pulido debe realizarse con la menor presión posible, especialmente cuando se pulen piezas de acero preendurecido y se utiliza pasta abrasiva fina. La carga recomendada para pulir con pasta abrasiva #8000 oscila entre 100 y 200 g/cm², pero puede resultar difícil mantener este nivel de presión de forma constante. Para hacerlo más fácil, se puede añadir un mango estrecho a la barra de madera, por ejemplo fijando una pieza de cobre o cortando parte de la barra de bambú para hacerla más blanda. Esto ayudará a controlar la presión de pulido y evitará que la presión sobre la superficie del molde sea demasiado alta.
Al utilizar el rectificado y pulido con diamante, no sólo debe estar limpia la superficie de trabajo, sino que también deben limpiarse a fondo las manos del trabajador. Cada sesión de pulido no debe durar demasiado, ya que cuanto menor sea el tiempo, mejor será el resultado. Si el proceso de pulido dura demasiado, puede causar "piel de naranja" y "picaduras". Para obtener resultados de pulido de alta calidad, evite métodos y herramientas que generen calor durante el proceso de pulido, como un disco de pulido. El calor generado por un disco de pulir puede causar fácilmente "piel de naranja".
Es importante limpiar la superficie de la pieza y eliminar todos los abrasivos y lubricantes una vez finalizado el proceso de pulido. A continuación, debe aplicarse a la superficie una capa de revestimiento antioxidante. La calidad del pulido depende principalmente de la técnica de pulido, que en gran medida se realiza manualmente. Otros factores que pueden afectar a la calidad del pulido son el material del molde, el estado de la superficie antes del pulido y el proceso de tratamiento térmico.
Un acero de alta calidad es condición necesaria para una buena calidad de pulido. Si la dureza de la superficie del acero es desigual o tiene características diferentes, el pulido puede resultar a menudo difícil. La presencia de diversas inclusiones y poros en el acero también dificulta el pulido.
El aumento de la dureza dificulta el lijado, pero da como resultado una superficie más lisa después del pulido.
A medida que aumenta la dureza, también lo hace el tiempo necesario para lograr una menor rugosidad durante el pulido.
Al mismo tiempo, cuanto mayor sea la dureza, menor será el riesgo de pulir en exceso la superficie.
Durante el mecanizado del acero, la superficie puede dañarse debido al calor, tensión internau otros factores durante el proceso de trituración. Incorrecto parámetros de corte también puede influir negativamente en el resultado del pulido.
La superficie después del mecanizado por electroerosión (EDM) es más difícil de rectificar que una superficie que ha sufrido un mecanizado ordinario o un tratamiento térmico. Para evitar que se forme una capa endurecida en la superficie, al final del proceso de electroerosión debe utilizarse un rectificado de precisión.
Un acabado por electroerosión inadecuado puede dar lugar a una capa afectada por el calor de hasta 0,4 mm de profundidad, que tiene una dureza superior a la de la matriz y debe eliminarse. Para lograr los mejores resultados de pulido, se recomienda añadir un proceso de desbaste para eliminar por completo la capa superficial dañada y crear una superficie lisa. superficie metálica como base para el pulido.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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