一種溼式鏡面研磨拋光的方法
2023-07-21 01:27:56 2
一種溼式鏡面研磨拋光的方法
【專利摘要】本發明公開了一種溼式鏡面研磨拋光的方法，包括以下步驟：判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，＞0.3Ra設置機器採用打磨砂紙進行打磨至粗糙度≥0.1Ra且≤0.3Ra，然後，設置機器採用1500至5000目之間的柔性透氣背基磨料進行搭配打磨，至粗糙度＜0.1Ra；然後設置機器採用拋光皮進行拋光處理；其中，採用循環過濾注液方式，循環使用拋光液。通過運用機器設備實現自動化溼式打磨及拋光，解決了傳統乾式打磨工藝易燃易爆的安全隱患，及打磨行業人工短缺、打磨招工難問題，尤其適用於電腦、電視、手機、IPAD、高爾夫等對產品要求較高的領域。
【專利說明】一種溼式鏡面研磨拋光的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及研磨工藝，尤其涉及的是，一種溼式鏡面研磨拋光的方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]鋁材及鋁合金具有特殊的材料特性:材質輕，柔性強易於產品成型及陽極染色處理，因此，其在加工製造中使用的越來越廣泛。
[0004]傳統研磨工藝為人工乾式打磨，其缺點為易燃，易爆，粉塵大，作業環境惡劣，打磨效率低。這樣，鋁材及鋁合金經過機械加工後表面粗糙度一般在0.15Ra以上。
[0005]隨著人們對電子消費性產品外觀要求越來越苛刻，要求表面光滑細膩，甚至鏡面，傳統的打磨工藝很難達到此要求，並且，因鋁分子在空氣易被氧化，質地較軟，採用一般的打磨砂紙粒度達到1500#時，就會出現無法散熱排屑，從而造成產品表面氧化，發黑。即使是溼式打磨，當砂紙粒度數高於1500#進行打磨時所產生的鋁粉較細，鋁粉同樣很難排除，一旦鋁粉殘留在砂粒表面，打磨時鋁粉會對工件造成二次研磨，從而增加工件表面溫度，加速工件氧化，發黑，無法繼續研磨。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種新的溼式鏡面研磨拋光的方法。
[0008]本發明的技術方案如下:一種溼式鏡面研磨拋光的方法，其包括以下步驟:S1，判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，粗糙度大於0.3Ra則執行步驟S2，粗糙度大於等於
0.1Ra且小於等於0.3Ra則執行步驟S3，粗糙度小於0.1Ra則執行步驟S4 ;S2，設置機器為粗糙打磨模式，採用普通的打磨砂紙進行打磨至粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra ；S3，設置機器為搭配打磨模式，採用1500至5000目之間的柔性透氣背基磨料進行搭配打磨，至粗糙度小於0.1Ra ；S4,設置機器為拋光模式，採用拋光皮進行拋光處理；其中，採用循環過濾注液方式,循環使用拋光液。
[0009]優選的，所述方法中，步驟S2中，設置機器為粗糙打磨模式，其中，設置粒度為180至1500目，下一道打磨粒度比上一道打磨粒度大60至400目，打磨機轉速大於50轉/分。
[0010]優選的，所述方法中，步驟S3中，設置機器為搭配打磨模式，下一粒度將上一粒度的打磨痕進行覆蓋，打磨機轉速大於50轉/分。
[0011]優選的，所述方法中，所述搭配打磨模式，採用1500目+3000目、1500+5000目、或者3000+5000目進行搭配進行打磨。
[0012]優選的，所述方法中，步驟S4之前，還執行以下步驟S41:判斷工件的加工面積是否大於第一預設面積，是則在步驟S4中設置機器為偏轉拋光模式，採用偏心打磨機粘拋光皮加拋光液進行拋光處理或者同心打磨機粘拋光皮加偏擺裝置搭配拋光液進行拋光處理；否則在步驟S4中採用研磨機進行拋光處理；其中，打磨機轉速大於50轉/分。[0013]優選的，所述方法中，步驟S41之前，還執行以下步驟S40:判斷工件的加工面積是否小於第二預設面積，是則將工件裝夾並列排好後執行步驟S4，否則執行步驟S41。
[0014]優選的，所述方法中，步驟S2中，採用抗氧化劑和潤滑劑輔助打磨，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑並將鋁屑排出。
[0015]優選的，所述方法中，步驟S3中，採用抗氧化劑和潤滑劑輔助打磨，打磨時通過對柔性透氣背基磨料的擠壓力，將打磨時所產生的鋁屑擠壓在柔性透氣背基內，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑並將鋁屑排出。
[0016]優選的，所述方法中，所述柔性透氣背基磨料採用碳化矽、陶瓷和/或金剛砂作為磨粒。
[0017]優選的，所述方法中，步驟S2至S4中，根據工件的粗糙度及工件的大小形狀調節打磨路徑或拋光路徑。
[0018]優選的，所述方法中，步驟S2至S4中，通過力控裝置或彈簧裝置調節打磨或拋光的壓力。
[0019]採用上述方案，本發明根據工件表面的粗糙度進行選擇打磨，提高了處理效率，循環使用拋光液進行溼式鏡面研磨拋光，不僅綠色環保，還節約了成本，具有很高的市場應用價值。
[0020]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的一個實施例的流程示意圖。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]為了便於理解本發明，下面結合附圖和具體實施例，對本發明進行更詳細的說明。附圖中給出了本發明的較佳的實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。
[0024]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用於限制本發明。本說明書所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0025]如圖1所示，本發明的一個實施例是，一種溼式鏡面研磨拋光的方法，其包括以下步驟。
[0026]SI，判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，粗糙度大於0.3Ra則執行步驟S2，粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra則執行步驟S3，粗糙度小於0.1Ra則執行步驟S4。
[0027]S2，設置機器為粗糙打磨模式，採用普通的打磨砂紙進行打磨至粗糙度大於等於
0.1Ra且小於等於0.3Ra;優選的，步驟S2中，設置機器為粗糙打磨模式，其中，設置粒度為180至1500目，下一道打磨粒度比上一道打磨粒度大60至400目，其中，打磨壓力根據底盤的大小進行調節，打磨機轉速大於50轉/分。優選的，步驟S2採用溼式打磨；例如，採用抗氧化劑和潤滑劑及循環過濾注液方式輔助打磨，一是便於鋁屑及時衝洗，二是保護產品表面，防止工件表面氧化，三是延長打磨耗材的壽命。
[0028]步驟S2中，當工件的粗糙度大於0.3Ra時，為了節約成本與時間，一般採用普通的打磨砂紙進行打磨，粒度為180至1500目之間，下一道打磨粒度比上一道打磨粒度大60至400目之間，例如，打磨壓力根據底盤的大小進行調節，打磨機轉速大於50轉/分。例如，第一次採用普通的打磨砂紙進行打磨，粒度為200目，第二次採用普通的打磨砂紙進行打磨，粒度為500目，第三次採用普通的打磨砂紙進行打磨，粒度為800目，優選的，在打磨過程中，檢測工件的粗糙度，當其不大於0.3Ra時，則執行步驟S3。
[0029]S3，設置機器為搭配打磨模式，採用1500至5000目之間的柔性透氣背基磨料進行搭配打磨，至粗糙度小於0.1Ra ;優選的，步驟S3中，設置機器為搭配打磨模式，下一粒度將上一粒度的打磨痕進行覆蓋，其中，打磨壓力根據底盤的大小進行調節，例如，打磨壓力為I至35kg ;打磨機轉速大於50轉/分。步驟S3中，採用柔性透氣背基磨料代替普通砂紙進行打磨，磨料粒度可以達到5000目以上，打磨後產品表面光滑細膩。例如，打磨機轉速為100、180或250轉/分，通常的，根據工件的材質、大小、處理面積與工藝要求確定所述打磨機轉速。
[0030]本發明各實施例中，打磨時間與拋光時間不作額外限制，只需能夠實現打磨或拋光效果即可，例如，對於大型工件或者處理面積較大的工件，打磨時間與拋光時間較長，例如5分鐘、10分鐘乃至於更長的時間；又如，對於小型工件或者處理面積較小的工件，打磨時間與拋光時間較短，例如10秒鐘、5秒鐘乃至於更短的時間。
[0031]採用柔性透氣背基磨料，磨料與背基之間屬於透氣結構，打磨後產生的熱量和鋁屑可以及時的排除。優選的，所述柔性透氣背基磨料採用碳化矽、陶瓷和/或金剛砂作為磨粒。柔性透氣背基磨料材質一般不採用氧化鋁，採用氧化鋁打磨易發黑。
[0032]又如，柔性透氣背基磨料包括柔性透氣背基層，其具有柔性背基，例如橡膠背基、塑料背基、海綿背基、尼龍背基或者彈性背基等，柔性背基之間設置孔隙，打磨時通過對柔性透氣背基磨料的擠壓力，將打磨時所產生的鋁屑擠壓在柔性透氣背基內，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑。例如運用循環過濾注液裝置實現，使抗氧化劑和潤滑劑循環使用降低成本，通過循環過濾注液裝置將打磨時吸附在背基內的鋁屑衝出，還能散熱降溫，避免工件氧化。優選的，柔性背基內部設置規則排列的框架結構，框架結構中間為各所述孔隙。優選的，各所述孔隙規則排列。
[0033]例如，所述搭配打磨模式，採用1500目+3000目、1500+5000目、或者3000+5000目
進行搭配進行打磨，這樣，就實現了下一粒度將上一粒度的打磨痕進行覆蓋。又如，下一粒度的目數大於上一粒度的目數，以實現了下一粒度將上一粒度的打磨痕進行覆蓋。
[0034]當工件的粗糙度在0.1至0.3Ra時，因鋁分子在空氣中易被氧化，質地較軟，採用一般的打磨砂紙粒度達到1500# (即1500目)時，就會出現無法散熱排屑，從而造成產品表面氧化，發黑。即使是溼式打磨，當砂紙粒度數高於1500#進行打磨時所產生的鋁粉較細，鋁粉同樣很難排除，一旦鋁粉殘留在砂粒表面，打磨時鋁粉會對工件造成二次研磨，從而增加工件表面溫度，加速工件氧化，發黑，無法繼續研磨，因此採用柔性透氣背基磨料1500至5000目之間的粒度進行搭配打磨，下一粒度需將上一粒度的打磨痕進行覆蓋，例如1500目+3000目或者1500+5000目或者3000+5000目進行搭配均可以達到粗糙度降到0.1Ra以下，打磨壓力根據底盤的大小進行調節，打磨機轉速大於50轉/分。例如，5寸底盤打磨壓力為15kg，打磨機轉速為400轉/分。又如，15寸底盤打磨壓力為22kg，打磨機轉速為80轉/分，本發明各實施例對此不做額外限制，只需能夠達到預設打磨或者拋光效果即可。優選的，共用一個打磨機，選擇不同打磨頭、拋光頭，即一個驅動機械臂搭配多個打磨單元、拋光單元。
[0035]優選的，採用溼式打磨方式，例如，採用抗氧化劑和潤滑劑輔助打磨，打磨時通過對柔性透氣背基磨料的擠壓力，將打磨時所產生的鋁屑擠壓在柔性透氣背基內，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑。例如運用循環過濾注液裝置實現，使抗氧化劑和潤滑劑循環使用降低成本，通過循環過濾注液裝置將打磨時吸附在背基內的鋁屑衝出，還能散熱降溫，避免工件氧化。
[0036]S4，設置機器為拋光模式，採用拋光皮進行拋光處理；其中，採用循環過濾注液方式，循環使用拋光液。
[0037]優選的，步驟S4之前，還執行以下步驟S41:判斷工件的加工面積是否大於第一預設面積，是則在步驟S4中設置機器為偏轉拋光模式，採用偏心打磨機粘拋光皮加拋光液進行拋光處理或者同心打磨機粘拋光皮加偏擺裝置搭配拋光液進行拋光處理；否則在步驟S4中採用研磨機進行拋光處理；其中，打磨壓力根據底盤的大小進行調節，只需能夠實現所涉及的打磨效果即可，本發明各實施例對此不作任何限制，打磨機轉速大於50轉/分。
[0038]優選的，步驟S41之前，還執行以下步驟S40:判斷工件的加工面積是否小於第二預設面積，是則將工件裝夾並列排好後執行步驟S4，否則執行步驟S41。
[0039]工件粗糙度達到0.1Ra以下時採用拋光皮進行拋光。當工件較大時，採用偏心打磨機粘拋光皮加拋光液進行拋光處理或者同心打磨機粘拋光皮加偏擺裝置搭配拋光液進行拋光處理。運用循環過濾注液裝置，一使拋光液循環使用降低成本，二散熱降溫，避免工件氧化。拋光壓力根據底盤的大小進行調節，打磨機轉速大於50轉/分。當工件較小時，採用Lapping (研磨)機進行拋光處理或者將小件裝夾並列排好後進行拋光，以提高工作效率。
[0040]例如，採用一臺拋光裝置實現上述步驟，拋光裝置包括檢測單元、判斷單元與打磨機；所述打磨機設置驅動機械臂與注液模塊，以及分別與所述驅動機械臂連接的粗糙打磨單元、搭配打磨單元與拋光單元；檢測單元與所述判斷單元連接，用於檢測招材或招合金工件表面的粗糙度；所述判斷單元與所述打磨機連接，用於在粗糙度大於0.3Ra時，所述驅動機械臂選擇並驅動所述粗糙打磨單元進行打磨；在粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra時，所述驅動機械臂選擇並驅動所述搭配打磨單元進行打磨；在粗糙度小於0.1Ra時，所述驅動機械臂選擇並驅動所述拋光單元進行拋光；所述注液模塊用於在所述拋光單元進行拋光時注入拋光液。
[0041]優選的，所述注液模塊設置循環過濾注液單元，用於在所述拋光單元進行拋光時注入所述拋光液，並且回收過濾所述拋光液循環使用，即過濾後繼續在拋光時注入所述拋光液。例如，所述循環過濾注液單元設置集液槽、過濾區與注液器；所述集液槽設置於所述被拋光工件下方，用於收集所述拋光液並在重力作用下導入所述過濾區；所述過濾區用於過濾所述拋光液；所述注液器連接所述過濾區，用於將在所述拋光單元進行拋光時注入過濾後的所述拋光液。[0042]優選的，所述打磨機設置模式控制單元與模式存儲單元；所述模式存儲單元與所述模式控制單元連接，用於預存儲至少一打磨模式與至少一拋光模式；所述模式控制單元分別與所述檢測單元、所述驅動機械臂連接，用於根據所述粗糙度，輸出打磨模式或拋光模式；所述驅動機械臂根據打磨模式或拋光模式，驅動打磨或拋光。
[0043]優選的，所述檢測單元設置與所述模式控制單元連接的加工面積檢測模塊，其用於檢測工件的加工面積；例如，加工面積檢測模塊設置判斷子單元，加工面積檢測模塊用於檢測工件的加工面積，判斷子單元在加工面積大於第一預設面積時，通知所述模式控制單元輸出偏轉拋光模式，在加工面積小於第二預設面積時，通知所述模式控制單元輸出並列拋光模式。優選的，所述驅動機械臂設置力控模塊或彈簧模塊，用於調節打磨或拋光的壓力。例如，力控模塊根據反饋力調整驅動機械臂的位置和/或轉速；又如，彈簧模塊給所述驅動機械臂施加反向彈性力，用於防止損毀工件或者所述驅動機械臂。[0044]優選的，步驟S2至S4中，根據工件的粗糙度及工件的大小形狀調節打磨路徑或拋光路徑。例如，O形、L形、S形、9字形和/或8字形等預設置打磨路徑或拋光路徑，這樣，可以根據實際情況，調整路徑，獲取更好的打磨或拋光效果。
[0045]優選的，步驟S2至S4中，通過力控裝置或彈簧裝置調節打磨或拋光的壓力。上述步驟中，通常的，不限制打磨時間與拋光時間，只需能達到打磨或拋光效果即可，優選的，在打磨過程或者拋光過程中，定時或者實時檢測工件表面的粗糙度，然後判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，然後確定是否停止當前工序進入下一工序，或者繼續執行當前工序。優選的，打磨時間為I至5分鐘，拋光時間為I至3分鐘。又如，打磨時間根據粗糙度檢測結果確定，拋光時間為I至2分鐘。又如，拋光時間根據粗糙度檢測結果確定，例如，在粗糙度小於0.05Ra或者0.03Ra時停止；優選的，在粗糙度小於0.02Ra時停止。又如，拋光時間根據粗糙度檢測結果確定，在粗糙度小於0.01Ra時停止，這樣，有助於滿足嚴苛工藝規格的要求，實現表面非常光滑的效果。
[0046]優選的，步驟SI至S4中，全部採用機器自動化操作，步驟SI中，工件被傳送到檢測器，檢測工件表面的粗糙度，然後判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，粗糙度大於
0.3Ra則執行步驟S2，粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra則執行步驟S3，粗糙度小於
0.1Ra則執行步驟S4。步驟S2至S4中，根據粗糙度的數值，自動設置機器的運作模式，自動選擇打磨砂紙、柔性透氣背基磨料或者拋光皮，以及上述打磨、拋光材料的規格，然後進行打磨或者拋光。
[0047]例如，鋁材及鋁合金自動化溼式鏡面研磨拋光分為以下步驟:機器的調節，調整使用機器及其運作模式、選擇打磨、拋光材料及其規格；粗糙度降低，為了縮短鏡面拋光的時間，先將工件表面的粗糙度降低到0.1Ra以下，Ra值越小鏡面拋光的時間越短；鏡面拋光。鏡面拋光步驟中，通過自動機器人或打磨專用機器根據工件的粗糙度及工件的大小形狀調節打磨路徑及時間，通過力控裝置或彈簧裝置調節打磨的壓力。
[0048]經以上研磨工藝打磨拋光後的工件，表面光滑細膩，達到鏡面效果。例如，粗糙度在0.2Ra的工件，採用以下步驟進行打磨拋光。
[0049]1、1500#柔性透氣背基磨料進行開粗，時間為1-5分鐘，機械轉速大於50轉/分；例如，開粗的時間為5分鐘、4分鐘或2.5分鐘，根據打磨件的大小與打磨麵積確定；
2,2000^3000#柔性透氣背基磨料進行二次打磨，時間為1-5分鐘，機械轉速大於50轉/分覆蓋前道打磨痕；例如，二次打磨的時間為3分鐘、2分鐘或1.5分鐘，根據打磨件的大小與打磨麵積確定；
3,4000^5000#柔性透氣背基磨料進行打磨，時間為1-5分鐘，機械轉速大於50轉/分覆蓋前道打磨痕；打磨完成後工件粗糙度可達0.02Ra，光澤度可以達到850⑶；例如，打磨時間為為4.5分鐘、3.5分鐘或I分鐘，根據打磨件的大小與打磨麵積確定；
【權利要求】
1.一種溼式鏡面研磨拋光的方法，其特徵在於，包括以下步驟: SI，判斷鋁材或鋁合金工件表面的粗糙度，粗糙度大於0.3Ra則執行步驟S2，粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra則執行步驟S3，粗糙度小於0.1Ra則執行步驟S4 ； S2，設置機器為粗糙打磨模式，採用普通的打磨砂紙進行打磨至粗糙度大於等於0.1Ra且小於等於0.3Ra ； S3，設置機器為搭配打磨模式，採用1500至5000目之間的柔性透氣背基磨料進行搭配打磨，至粗糙度小於0.1Ra； S4，設置機器為拋光模式，採用拋光皮進行拋光處理；其中，採用循環過濾注液方式，循環使用拋光液。
2.根據權利要求1所述方法，其特徵在於，步驟S2中，設置機器為粗糙打磨模式，其中，設置粒度為180至1500目，下一道打磨粒度比上一道打磨粒度大60至400目，打磨機轉速大於50轉/分。
3.根據權利要求2所述方法，其特徵在於，步驟S3中，設置機器為搭配打磨模式，下一粒度將上一粒度的打磨痕進行覆蓋，打磨機轉速大於50轉/分。
4.根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述搭配打磨模式，採用1500目+3000目、1500+5000目、或者3000+5000目進行搭配進行打磨。
5.根據權利要求4所述方法，其特徵在於，步驟S4之前，還執行以下步驟S41:判斷工件的加工面積是否大於第一預設面積，是則在步驟S4中設置機器為偏轉拋光模式，採用偏心打磨機粘拋光皮加拋光液進行拋光處理或者同心打磨機粘拋光皮加偏擺裝置搭配拋光液進行拋光處理；否則在步驟S4中採用研磨機進行拋光處理；其中，打磨機轉速大於50轉/分。
6.根據權利要求5所述方法，其特徵在於，步驟S41之前，還執行以下步驟S40:判斷工件的加工面積是否小於第二預設面積，是則將工件裝夾並列排好後執行步驟S4，否則執行步驟S41。
7.根據權利要求1至6任一所述方法，其特徵在於，步驟S2中，採用抗氧化劑和潤滑劑輔助打磨，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑並將鋁屑排出；和/或，步驟S3中，採用抗氧化劑和潤滑劑輔助打磨，打磨時通過對柔性透氣背基磨料的擠壓力，將打磨時所產生的鋁屑擠壓在柔性透氣背基內，採用循環過濾注液方式，循環使用抗氧化劑與潤滑劑並將鋁屑排出。
8.根據權利要求7所述方法，其特徵在於，所述柔性透氣背基磨料採用碳化矽、陶瓷和/或金剛砂作為磨粒。
9.根據權利要求7所述方法，其特徵在於，步驟S2至S4中，根據工件的粗糙度及工件的大小形狀調節打磨路徑或拋光路徑。
10.根據權利要求7所述方法，其特徵在於，步驟S2至S4中，通過力控裝置或彈簧裝置調節打磨或拋光的壓力。
【文檔編號】B24B37/04GK103624657SQ201310615007
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】潘剛 申請人:潘剛