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铝型材表面磨光处理工艺
磨光根据其加工顺序的先后可分为粗磨、中磨和精磨三种,在对铝型材进行磨光时并不特别要求经过三个工序的磨光,而是根据型材表面的初始状态、材料特性及最终要求而定;
在铝型材的磨光中一般都只有两个过程,即粗磨和中磨,粗磨所用的磨光轮上粘接着各种磨料,其磨料的粒度以表面的初始状态而定,在粗磨时也可根据工艺要求按从粗到细的顺序更换不同的砂带进行研磨,以便获得更好的粗磨效果;在其后进行的中磨或精磨都是在无磨料的麻轮上反复研磨以获得平滑的表面;有磨料和没有磨料的磨光过程其整平原理有所不同;
粗磨是借助于粘有磨料的特质磨光轮的旋转以磨削铝型材表面的加工过程,其原理是通过粘在磨轮工作面上的磨料颗粒所具有的锋利无规则密集排列如刀刃一般的棱面,随着磨轮高速旋转,无数次和无数个刀刃的切削,将型材表面切去一薄层,从而使型材变得平整;通过粗磨可以除去型材表面上粗大的毛刺、砂眼、焊疤、深的划痕等各种宏观缺陷以提高型材表面的平整度和降低表面粗糙度,为下一步的磨光做准备;
而没有磨料的磨光过程,其整平原理主要靠型材与磨光轮之间的高速运转,这种高速运转所产生的摩擦力一方面使铝型材的凸出部分被削去,另一方面铝型材表面会产生塑性变形,凸起部位被压入或移动一段距离后填入凹陷部位;这种“以凸填凹”的整平过程,以高速度大规模的反复进行,加上抛光膏的润滑作用,结果是使其原来不平滑的表面变得平滑,同时也为需要更高平滑与光亮度的镜面抛光做准备;
1. 粗磨
粗磨适用于铝型材表面颗粒较粗大、划伤较深以及加工痕迹严重的型材;比如表面模印粗大的型材;压铸工件与车、铣加工表面特别粗糙或有其他严重的伤痕时才进行粗磨工序;粗磨常用20~40目的磨料,磨轮采用帆布或厚布缝制而成,且表面粘有类似于砂纸表面效果的磨料,磨料厚度及粒度依型材的大小及要求而定,减磨剂可采用石蜡、动物脂等;磨光时磨轮的线速度以15~30m/s为宜;随着铝型材成型加工工艺的进步,已很少会采用粗磨工艺,即便是材料表面质量较差也大多由砂带磨削的方式所取代;因为砂带磨削具有更高的效率和更具优势的加工成本;
2. 中磨
中磨适用于表面伤痕不重的型材,如经车、铣后表面质量一般的型材等;其加工方法与粗磨相同,只是所使用的磨料更细,一般都在100~180目,磨轮可用呢线、棉布或麻布缝合制作,也即我们现在大量采用的名种麻轮;磨料可采用一单位的硬脂或蜡加3~4单位的氧化铝,也可用其他磨料或直接购买成品磨轮;
中磨是目前采用得最多的铝型材机械抛光工艺,并且对非镜面要求的型材经中磨后即可进行高目数喷砂或拉丝处理;
3. 精磨
精磨用于经过中磨的型材进行更进一步的精加工,也可用于铝型材表面初始状态较好的情况,比如对普通型材的磨光等;精磨所用的磨料在200~360目;磨光轮可用呢线、棉布等制作;精磨的操作难度较粗磨和中磨大,操作者需要经常训练才能掌握正确的方法;;对于表面状态要求不是太高的型材,经精磨后即可转入化学抛光、电解抛光或其他化学前处理工序进行更进一步的处理;
4. 磨轮与磨粒对磨光的影响
磨轮圆周速度与磨光效果有密切关系,其圆周速度的选择与铝型材的复杂程度、型材表面的粗糙度及型材材质的硬度有关;对铝型材而言,一般选择10~30m/s,铝型材磨光时不同直径磨轮参考速度见下表;
磨轮直径/min
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200
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250
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300
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350
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400
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允许转速/(r/min)
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1900~2000
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1500~1600
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1200~1300
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1000~1100
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900~1000
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磨料的选择同样是依据铝型材的表面粗糙度及型材材质的硬度,由于型材较软,所用磨料的目数相对于各种钢类而言要高一些,磨料粒度的选择可参考下表;
分类
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粒度/目
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用途
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粗磨
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20~40
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磨削量大,用于除去铝型材表面的老皮和严重蚀斑
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50~70
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磨削量大,用于磨去很粗的表面、氧化皮、毛刺等
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中磨
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80~120
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磨削量中等,磨去粗磨后的磨痕
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130~180
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磨削量较小,为精磨做准备
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精磨
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180~240
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磨削量很小,可磨得比较平滑的表面
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280~360
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磨削量很小,为镜面抛光做准备
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