Bagaimanakah Penggelek Permukaan Cermin Mencapai Kemasan Berkilat Sebegitu?

Penggelek permukaan cermin mencapai kemasan berkilat tinggi mereka melalui a proses pembuatan berbilang peringkat dikawal dengan tepat yang menggabungkan pemilihan bahan asas, pemesinan kasar dan halus, berbilang pusingan pengisaran, dan penggilapan akhir untuk mencapai kekasaran permukaan (Ra) 0.01 hingga 0.05 mikrometer - cukup licin untuk memantulkan cahaya seperti cermin. Pada tahap penghalusan permukaan ini, penggelek boleh memberikan kemasannya terus pada filem, kerajang, salutan dan lamina semasa pemprosesan industri, menjadikan kualiti permukaan penggelek sebagai satu-satunya faktor terpenting dalam kualiti produk siap.

Peranan Nilai Ra: Bagaimana Kekasaran Permukaan Mentakrifkan Kualiti Cermin

Kekasaran permukaan diukur dengan Nilai Ra (kekasaran min aritmetik) — sisihan purata puncak permukaan dan lembah daripada garis min, dinyatakan dalam mikrometer (µm). Semakin rendah nilai Ra, semakin licin dan lebih mencerminkan permukaan.

Untuk meletakkan nilai Ra permukaan cermin dalam perspektif: rambut manusia adalah kira-kira 70 mikrometer diameter — penggelek permukaan cermin pada Ra 0.01 µm ialah 7,000 kali lebih licin daripada lebar sehelai rambut.

Peringkat 1: Pemilihan Bahan Asas

Mencapai kemasan cermin bermula lama sebelum sebarang penggilapan berlaku. Pemilihan bahan asas secara langsung menentukan seberapa halus kemasan akhirnya boleh dicapai — dan berapa lama kemasan itu akan bertahan di bawah keadaan pengeluaran.

Bahan asas yang paling biasa digunakan untuk penggelek permukaan cermin ialah:

• Keluli aloi (cth., 42CrMo, 9Cr2Mo): Bahan teras yang paling banyak digunakan — menawarkan kekerasan yang tinggi selepas rawatan haba (biasanya HRC 58–62 ), kestabilan dimensi yang sangat baik, dan struktur butiran halus yang menyokong penggilap ultra-licin. Penggelek keluli yang dikeraskan boleh memegang kemasan cermin di bawah tekanan sentuhan yang berterusan
• Keluli tahan karat (316L, 304): Dipilih untuk aplikasi yang melibatkan media menghakis, sentuhan gred makanan atau persekitaran kelembapan tinggi — kekerasan lebih rendah sedikit daripada keluli aloi tetapi rintangan kakisan yang unggul
• Besi tuang dengan penyaduran krom: Pilihan kos efektif dengan penggelek asas berwarna kelabu atau besi tuang mulur, dan lapisan krom keras 0.05 hingga 0.15 mm digunakan sebelum menggilap — lapisan krom memberikan kekerasan dan permukaan menerima pengilat yang tidak dapat dicapai oleh besi tuang sahaja
• Keluli bersalut tungsten karbida: Digunakan dalam aplikasi lelasan tinggi yang paling menuntut — salutan tungsten karbida yang digunakan oleh semburan haba mencapai nilai kekerasan HV 1,200 hingga 1,500 , jauh melebihi krom, dan boleh digilap kepada nilai Ra di bawah 0.05 µm

Peringkat 2: Pemesinan Ketepatan dan Rawatan Haba

Setelah bahan asas dipilih, roller blank dihidupkan secara kasar pada mesin pelarik CNC ke dalam 0.3 hingga 0.5 mm diameter akhir . Elaun bahan ini dibiarkan dengan sengaja untuk menampung pengisaran dan kemasan berikutnya tanpa mengambil risiko potongan dimensi.

Untuk penggelek keluli, rawatan haba mengikut pemesinan kasar dan penting untuk mencerminkan prestasi penamat:

• Melalui pengerasan atau pengerasan aruhan meningkatkan kekerasan permukaan kepada HRC 58–65 — permukaan yang lebih keras menahan goresan mikro yang memusnahkan kilauan semasa operasi
• Penyepuhlindapan melegakan tekanan dilakukan selepas pengerasan untuk melegakan tekanan dalaman yang boleh menyebabkan herotan semasa pengisaran berikutnya — kestabilan dimensi merentasi panjang roller penuh adalah penting untuk tekanan nip yang konsisten dalam filem dan garisan lamina.
• Toleransi kelurusan selepas rawatan haba mestilah dalam 0.02 hingga 0.05 mm setiap meter panjang roller sebelum pengisaran bermula

Peringkat 3: Pengisaran Silinder Berbilang Pas

Pengisaran ialah tempat permukaan penggelek memulakan perubahannya daripada kosong dimesin kasar kepada silinder ketepatan. Pengisaran penggelek permukaan cermin dilakukan dalam berbilang hantaran dengan roda kasar yang semakin halus , setiap pas mengeluarkan jumlah bahan yang lebih kecil dan meninggalkan permukaan yang semakin licin.

Urutan pengisaran biasa untuk penggelek permukaan cermin:

1. Pengisaran kasar: Roda aluminium oksida atau CBN (boron nitrida padu), grit 46–60 — mengeluarkan skala rawatan haba dan membawa penggelek dalam lingkungan 0.05–0.10 mm diameter akhir; mencapai Ra 0.8–1.6 µm
2. Pengisaran separuh siap: CBN yang lebih halus atau roda vitrified, grit 80–120 — menghilangkan tanda pengisaran kasar dan meningkatkan kesilinderan; mencapai Ra 0.2–0.4 µm
3. Selesai mengisar: CBN butiran halus atau roda berlian, grit 180–320 — membawa permukaan kepada Ra 0.05–0.1 µm dan diameter akhir dalam toleransi ±0.005 mm
4. Pas kilat: Roda pengisar melintasi penggelek tanpa sebarang suapan lagi — membuang sisa tekanan pengisaran dan mempertingkatkan konsistensi permukaan tanpa mengeluarkan bahan yang boleh diukur

Sepanjang pengisaran, kadar aliran penyejuk, kelajuan roda, kelajuan putaran bahan kerja, dan kadar lintasan semuanya dikawal dengan tepat — penyimpangan menyebabkan kerosakan haba, tanda berbual atau melecur pengisaran yang tidak boleh dipulihkan tanpa memulakan semula urutan pengisaran.

Peringkat 4: Aplikasi Salutan Permukaan

Bagi kebanyakan penggelek permukaan cermin, a salutan permukaan keras digunakan selepas selesai mengisar untuk menyediakan gabungan kekerasan, rintangan kakisan, dan kualiti permukaan penerimaan pengilat yang tidak dapat diberikan oleh bahan asas sahaja. Tiga teknologi salutan yang paling biasa ialah:

Penyaduran Chrome Keras

Salutan tradisional dan paling banyak digunakan untuk penggelek permukaan cermin. Krom keras bersalut elektrik mencapai kekerasan HV 850–1,050 dan boleh digilap kepada nilai Ra di bawah 0.02 µm. Lapisan Chrome daripada Ketebalan 0.05 hingga 0.2 mm adalah standard untuk penggelek industri. Rangkaian retak mikro yang wujud dalam penyaduran krom menyediakan beberapa pengekalan pelincir, yang membantu melindungi permukaan semasa sentuhan filem. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh peraturan alam sekitar sekitar kromium heksavalen (Cr VI), salutan alternatif semakin dinyatakan.

Semburan Terma Tungsten Carbide (HVOF)

Penyemburan Bahan Api Oksigen Halaju Tinggi (HVOF) memendapkan salutan tungsten karbida-kobalt (WC-Co) padat pada nilai kekerasan HV 1,200–1,500 — jauh lebih keras daripada krom. Salutan HVOF hampir bebas keliangan, sangat tahan terhadap lelasan dan kakisan, dan boleh digilap mengikut nilai Ra 0.02–0.05 µm . Ia adalah pilihan utama dalam aplikasi di mana krom dilarang atau di mana hayat roller dalam keadaan kasar adalah kritikal.

Salutan Seramik (Aluminium Oksida / Chrome Oksida)

Salutan seramik yang digunakan oleh semburan plasma menawarkan kekerasan yang sangat baik ( HV 1,000–1,400 ) dan rintangan kimia yang luar biasa. Seramik Chrome oksida (Cr₂O₃) khususnya boleh digilap untuk mencerminkan kualiti dan digunakan secara meluas dalam pencetakan, salutan dan penggelek pemprosesan kimia di mana sentuhan media yang agresif tidak dapat dielakkan.

Peringkat 5: Menggilap Cermin — Langkah Terakhir dan Paling Kritikal

Penggilap ialah apa yang mengubah penggelek yang dikisar tepat atau bersalut menjadi permukaan cermin yang sebenar. Ia merupakan peringkat yang paling intensif buruh dan bergantung kepada kemahiran dalam keseluruhan proses pembuatan, dan peringkat yang paling bertanggungjawab untuk nilai Ra akhir yang dicapai.

Penggilapan cermin penggelek industri dilakukan dalam peringkat berurutan menggunakan pelelas yang semakin halus:

• Menggilap kasar (memukul): Silikon karbida atau filem pelelas aluminium oksida, pasir 400–600, digunakan dengan alat pusingan tegar — menghilangkan tanda pengisaran dan membawa permukaan kepada Ra 0.1–0.2 µm
• Penggilapan sederhana: Filem atau tampal pelelas berlian, pasir 800–1200 — menghilangkan calar penggilap kasar; mencapai Ra 0.05–0.1 µm; permukaan mula menunjukkan pemantulan pada peringkat ini
• Penggilap halus: Tampal berlian atau filem, pasir 1500–3000 — mencapai Ra 0.02–0.05 µm; pantulan cermin yang kuat boleh dilihat merentasi permukaan penggelek penuh
• Kemasan super (membakar): Cerium oksida atau buburan silika koloid pada riba lembut atau kulit — mencapai Ra di bawah 0.01 µm untuk gred ultra-cermin; digunakan untuk filem optik dan penggelek panel paparan di mana kesempurnaan permukaan adalah kritikal

Setiap peringkat penggilap mesti dilakukan dengan alatan bersih dan persekitaran bebas pencemaran — zarah pelelas tunggal dari peringkat lebih kasar yang ditinggalkan pada permukaan penggelek akan menghasilkan calar yang menembusi melalui semua peringkat penggilapan yang lebih halus seterusnya, memerlukan keseluruhan urutan dimulakan semula dari titik pencemaran.

Peringkat 6: Pengukuran dan Pengesahan Kualiti

Selepas menggilap, setiap penggelek permukaan cermin menjalani protokol pemeriksaan kualiti yang ketat sebelum ia dikeluarkan untuk digunakan. Pengukuran utama termasuk:

• Kekasaran permukaan (Ra): Diukur menggunakan profilometer kenalan pada berbilang titik merentasi panjang roller — bacaan mesti berada dalam julat Ra yang ditentukan pada setiap titik pengukuran, bukan hanya purata
• Silinder dan kehabisan: Diukur pada penguji kebulatan ketepatan — jumlah habis ditunjukkan (TIR) untuk penggelek permukaan cermin biasanya dinyatakan pada 0.002 hingga 0.005 mm
• Pemeriksaan kecacatan permukaan: Penggelek diperiksa di bawah lampu raking dan dengan pembesaran optik untuk calar, lubang, cuti krom (lubang jarum) atau pusaran penggilap — sebarang kecacatan yang kelihatan pada peringkat ini memerlukan kerja semula
• Pengesahan kekerasan: Ujian kekerasan Rockwell atau Vickers mengesahkan bahawa rawatan haba dan kekerasan salutan memenuhi spesifikasi di seluruh permukaan penggelek
• Imbangan dinamik: Untuk penggelek yang beroperasi pada kelajuan tinggi, pengimbangan dinamik ke ISO 1940 Gred G1.0 atau lebih baik dilakukan untuk menghapuskan getaran yang akan menandakan bahan yang diproses

Ringkasan Proses Pembuatan

Penggelek permukaan cermin tidak mencapai kemasan berkilat tinggi secara tidak sengaja atau melalui satu proses — ia adalah hasil daripada enam peringkat pembuatan yang disusun dengan tepat, setiap bangunan di peringkat terakhir , daripada pemilihan bahan asas dan rawatan haba melalui pengisaran berbilang pas, salutan permukaan dan penggilap cermin akhir. Nilai Ra yang dicapai pada setiap peringkat menetapkan siling untuk perkara yang boleh dicapai oleh peringkat seterusnya, itulah sebabnya tiada langkah boleh dilangkau atau tergesa-gesa. Nilai Ra akhir 0.01 hingga 0.05 µm yang mentakrifkan penggelek permukaan cermin sebenar mewakili salah satu tahap kemasan permukaan tertinggi yang boleh dicapai dalam pembuatan perindustrian — dan ia secara langsung menentukan kilauan, kejelasan dan kualiti setiap produk yang disentuh penggelek.