隨著塑(su)料制品(pin)日溢廣(guang)泛的應用，如(ru)日化(hua)用品(pin)和飲料包裝容(rong)器等(deng)，外觀(guan)的需要往往要求塑(su)料模(mo)具(ju)型腔(qiang)的表面達到鏡(jing)面拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)的程(cheng)度。而生(sheng)產(chan)光(guang)(guang)(guang)學鏡(jing)片(pian)(pian)、鐳射唱(chang)片(pian)(pian)等(deng)模(mo)具(ju)對表面粗糙度要求高，因而對拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)的要求也高。拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)不僅增加工(gong)件(jian)的美觀(guan)，而且(qie)能夠改(gai)善材料表面的耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)，還可(ke)以使模(mo)具(ju)擁(yong)有其它優點，如(ru)使塑(su)料制品(pin)易于脫模(mo)，減少生(sheng)產(chan)注塑(su)周期等(deng)。因而拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)在塑(su)料模(mo)具(ju)制作過程(cheng)中是(shi)很重要的一道工(gong)序。

1 拋光(guang)方法

目前(qian)常用的拋光方法有以下幾種：

1.1 機械拋光

機械拋(pao)光是靠(kao)切削、材料表面(mian)塑性(xing)變形去掉(diao)被(bei)拋(pao)光后(hou)的(de)(de)凸部而得到平(ping)滑面(mian)的(de)(de)拋(pao)光方法，一般(ban)使(shi)用(yong)(yong)油石條、羊毛輪、砂(sha)紙等，以手工操作(zuo)為主(zhu)，特(te)殊(shu)零(ling)件如回(hui)轉體表面(mian)，可(ke)使(shi)用(yong)(yong)轉臺等輔(fu)助工具，表面(mian)質量要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)(de)可(ke)采(cai)用(yong)(yong)超(chao)精研拋(pao)的(de)(de)方法。超(chao)精研拋(pao)是采(cai)用(yong)(yong)特(te)制的(de)(de)磨具，在含有磨料的(de)(de)研拋(pao)液中，緊(jin)壓(ya)在工件被(bei)加工表面(mian)上，作(zuo)高(gao)速旋轉運動(dong)。利用(yong)(yong)該技術可(ke)以達(da)到Ra0.008μm的(de)(de)表面(mian)粗(cu)糙度(du)，是各種(zhong)拋(pao)光方法中不錯(cuo)的(de)(de)。光學鏡(jing)片(pian)模(mo)具常采(cai)用(yong)(yong)這種(zhong)方法。

1.2 化學拋(pao)光(guang)

化(hua)學拋(pao)光是讓材料在化(hua)學介質中表(biao)(biao)面(mian)(mian)微觀凸出(chu)的(de)(de)部(bu)分較(jiao)凹部(bu)分優先溶(rong)解(jie)，從而得到平滑面(mian)(mian)。這種方法的(de)(de)主要優點是不需復雜設備(bei)，可(ke)以(yi)拋(pao)光形狀復雜的(de)(de)工件，可(ke)以(yi)同時拋(pao)光很多工件，效率高。化(hua)學拋(pao)光的(de)(de)核心問題是拋(pao)光液的(de)(de)配制。化(hua)學拋(pao)光得到的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙度一般為數10μm。

1.3 電(dian)解拋(pao)光

電解(jie)拋光基本原理與(yu)化學(xue)(xue)(xue)拋光相同，即靠選擇性的溶解(jie)材(cai)料表面微小凸(tu)出部分，使表面光滑。與(yu)化學(xue)(xue)(xue)拋光相比，可以消(xiao)除(chu)陰極反應(ying)的影響，效(xiao)果較好。電化學(xue)(xue)(xue)拋光過程分為兩步：

（1）宏觀整平(ping) 溶解產物向電解液中擴散(san)，材料表(biao)面幾(ji)何粗糙下降，Ra＞1μm。

（2）微(wei)光平整(zheng) 陽極極化，表面(mian)光亮度提(ti)高，Ra＜1μm。

1.4 超聲波(bo)拋光

將工(gong)件(jian)放入磨(mo)料懸浮液中并一起置于超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)場中，依靠超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)的(de)振蕩作用，使磨(mo)料在工(gong)件(jian)表面(mian)磨(mo)削拋光(guang)。超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)加(jia)工(gong)宏觀(guan)力(li)小，不會引起工(gong)件(jian)變(bian)形，但工(gong)裝制(zhi)作和安(an)裝較困(kun)難。超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)加(jia)工(gong)可以與化(hua)學或電化(hua)學方法結合。在溶(rong)液腐蝕(shi)、電解(jie)的(de)基(ji)礎上，再施加(jia)超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)振動攪(jiao)拌溶(rong)液，使工(gong)件(jian)表面(mian)溶(rong)解(jie)產物脫離，表面(mian)附近(jin)的(de)腐蝕(shi)或電解(jie)質均(jun)勻；超(chao)(chao)聲波(bo)(bo)(bo)在液體中的(de)空化(hua)作用還能夠抑制(zhi)腐蝕(shi)過程，利于表面(mian)光(guang)亮化(hua)。

1.5 流(liu)體拋(pao)光

流(liu)體(ti)(ti)(ti)(ti)拋光是依靠高(gao)速流(liu)動的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)及其(qi)攜(xie)帶的(de)(de)磨(mo)(mo)粒沖(chong)刷工件(jian)表面達(da)到拋光的(de)(de)目的(de)(de)。常用方法有：磨(mo)(mo)料(liao)噴射加(jia)工、液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)噴射加(jia)工、流(liu)體(ti)(ti)(ti)(ti)動力(li)研磨(mo)(mo)等。流(liu)體(ti)(ti)(ti)(ti)動力(li)研磨(mo)(mo)是由液(ye)壓驅(qu)動，使攜(xie)帶磨(mo)(mo)粒的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)介(jie)(jie)質(zhi)高(gao)速往復流(liu)過(guo)工件(jian)表面。介(jie)(jie)質(zhi)主(zhu)要采用在較低壓力(li)下流(liu)過(guo)性(xing)好的(de)(de)特(te)殊化合(he)物(wu)（聚合(he)物(wu)狀物(wu)質(zhi)）并摻上磨(mo)(mo)料(liao)制成(cheng)，磨(mo)(mo)料(liao)可采用碳化硅粉(fen)末。

1.6 磁(ci)研磨拋(pao)光

磁研磨拋光是(shi)利用(yong)磁性磨料(liao)(liao)在磁場(chang)作用(yong)下形成磨料(liao)(liao)刷(shua)，對工件磨削加(jia)(jia)(jia)工。這種方法加(jia)(jia)(jia)工效(xiao)率高，質(zhi)量好，加(jia)(jia)(jia)工條件容(rong)易控(kong)制(zhi)，工作條件好。采(cai)用(yong)合適的磨料(liao)(liao)，表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度可以(yi)達到Ra0.1μm。

2 機(ji)械拋光基本方(fang)法

在塑料模(mo)具加工(gong)中(zhong)所(suo)說(shuo)的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)與其他行業中(zhong)所(suo)要求的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)有(you)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同，嚴格來說(shuo)，模(mo)具的(de)(de)(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)應該稱為(wei)(wei)鏡(jing)面(mian)加工(gong)。它不(bu)僅對拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)本身有(you)很(hen)高的(de)(de)(de)(de)要求并且(qie)對表(biao)面(mian)平整度(du)(du)(du)、光(guang)(guang)(guang)(guang)滑度(du)(du)(du)以及幾何精確(que)度(du)(du)(du)也有(you)很(hen)高的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)準。表(biao)面(mian)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)一般只(zhi)要求獲得光(guang)(guang)(guang)(guang)亮的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)即可。鏡(jing)面(mian)加工(gong)的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)準分為(wei)(wei)四級：AO=Ra0.008μm，A1=Ra0.016μm，A3=Ra0.032μm，A4=Ra0.063μm，由(you)于電解拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)、流體拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)等方法很(hen)難(nan)精確(que)控制零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)幾何精確(que)度(du)(du)(du)，而化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)、超聲(sheng)波拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)、磁研磨拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)等方法的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量又達不(bu)到要求，所(suo)以精密模(mo)具的(de)(de)(de)(de)鏡(jing)面(mian)加工(gong)還是(shi)以機械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)為(wei)(wei)主。

2.1 機械拋光(guang)基(ji)本(ben)程序(xu)

要(yao)想(xiang)獲得(de)高質(zhi)量的(de)(de)拋(pao)光效(xiao)果，重(zhong)要(yao)的(de)(de)是要(yao)具備(bei)有高質(zhi)量的(de)(de)油石、砂紙和鉆石研磨膏等(deng)拋(pao)光工具和輔助品。而拋(pao)光程(cheng)序的(de)(de)選擇(ze)取決于前期加(jia)工后的(de)(de)表面(mian)狀況，如機械(xie)加(jia)工、電火(huo)花加(jia)工，磨加(jia)工等(deng)等(deng)。機械(xie)拋(pao)光的(de)(de)一般過(guo)程(cheng)如下：

（1）粗拋 經銑(xian)、電火花、磨等工藝后(hou)的表面(mian)可以選擇(ze)轉速在35 000—40 000 rpm的旋轉表面(mian)拋光機或超聲波研(yan)磨機進行拋光。常用的方(fang)法(fa)有利用直徑(jing)Φ3mm、WA # 400的輪子(zi)去除(chu)白色(se)電火花層。然后(hou)是手工油(you)石(shi)研(yan)磨，條狀油(you)石(shi)加(jia)煤油(you)作為潤(run)滑劑或冷(leng)卻劑。一般的使用順序為#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。許多模具(ju)制造商為了節約(yue)時(shi)間而(er)選擇(ze)從(cong)#400開始。

（2）半(ban)精拋 半(ban)精拋主要使用(yong)砂紙和煤油。砂紙的號(hao)數依次為：#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。實際(ji)上(shang)#1500砂紙只用(yong)適(shi)于(yu)淬(cui)硬的模具(ju)鋼（52HRC以上(shang)），而不適(shi)用(yong)于(yu)預硬鋼，因為這樣可(ke)能會(hui)導致預硬鋼件表(biao)面燒傷。

（3）精(jing)拋(pao)(pao) 精(jing)拋(pao)(pao)主要使(shi)用(yong)鉆石研(yan)(yan)(yan)(yan)磨膏(gao)(gao)。若(ruo)用(yong)拋(pao)(pao)光布(bu)輪(lun)混合(he)鉆石研(yan)(yan)(yan)(yan)磨粉或研(yan)(yan)(yan)(yan)磨膏(gao)(gao)進(jin)(jin)行研(yan)(yan)(yan)(yan)磨的話(hua)，則通(tong)常的研(yan)(yan)(yan)(yan)磨順序是(shi)9μm（#1800）~ 6μm（#3000）~3μm（#8000）。9μm的鉆石研(yan)(yan)(yan)(yan)磨膏(gao)(gao)和(he)拋(pao)(pao)光布(bu)輪(lun)可用(yong)來去除#1200和(he)#1500號砂紙留下的發狀磨痕。接著用(yong)粘氈和(he)鉆石研(yan)(yan)(yan)(yan)磨膏(gao)(gao)進(jin)(jin)行拋(pao)(pao)光，順序為1μm（#14000）~ 1/2μm（#60000）~1/4μm（#100000）。

精度要(yao)求在(zai)1μm以上(shang)（包括1μm）的拋(pao)光工(gong)藝在(zai)模具加工(gong)車間(jian)中一個(ge)清潔的拋(pao)光室內即可進行。若進行更(geng)加精密(mi)的拋(pao)光則(ze)必需一個(ge)潔凈(jing)的空(kong)間(jian)。灰塵、煙霧(wu)，頭(tou)皮屑(xie)和口水沫都有可能(neng)報(bao)廢數個(ge)小時(shi)工(gong)作后(hou)得到的高精密(mi)拋(pao)光表面。

2.2 機械拋光中要注(zhu)意的問(wen)題(ti)

用砂紙拋光應注意以下幾點：

（1）用(yong)(yong)砂紙拋(pao)光需(xu)要利用(yong)(yong)軟(ruan)的(de)木(mu)棒或竹棒。在拋(pao)光圓面或球面時，使(shi)用(yong)(yong)軟(ruan)木(mu)棒可(ke)更好的(de)配合圓面和(he)球面的(de)弧度。而較(jiao)(jiao)硬的(de)木(mu)條(tiao)(tiao)(tiao)像櫻桃木(mu)，則(ze)更適用(yong)(yong)于平整表(biao)(biao)面的(de)拋(pao)光。修(xiu)整木(mu)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)末端使(shi)其能與鋼(gang)件表(biao)(biao)面形狀保持吻(wen)合，這樣可(ke)以避免木(mu)條(tiao)(tiao)(tiao)（或竹條(tiao)(tiao)(tiao)）的(de)銳(rui)角接觸鋼(gang)件表(biao)(biao)面而造成較(jiao)(jiao)深(shen)的(de)劃痕。

（2）當換(huan)用不(bu)同型(xing)號的(de)(de)砂(sha)(sha)紙(zhi)時(shi)，拋(pao)光方向(xiang)應變(bian)換(huan)45°~ 90°，這樣前(qian)一種型(xing)號砂(sha)(sha)紙(zhi)拋(pao)光后留(liu)下(xia)的(de)(de)條紋陰影即可分辨出來。在換(huan)不(bu)同型(xing)號砂(sha)(sha)紙(zhi)之(zhi)前(qian)，必須(xu)用100％純棉(mian)花沾取酒精之(zhi)類的(de)(de)清潔液對拋(pao)光表面(mian)進(jin)行仔(zi)細的(de)(de)擦拭，因為一顆(ke)很小的(de)(de)沙(sha)礫留(liu)在表面(mian)都會毀壞接下(xia)去(qu)的(de)(de)整個(ge)拋(pao)光工作。從砂(sha)(sha)紙(zhi)拋(pao)光換(huan)成鉆石研磨膏(gao)拋(pao)光時(shi)，這個(ge)清潔過程同樣重要。在拋(pao)光繼續進(jin)行之(zhi)前(qian)，所(suo)有顆(ke)粒和煤油都必須(xu)被完全清潔干凈。

（3）為了避免擦(ca)傷和燒傷工件表面，在用#1200和#1500砂(sha)紙進行拋光(guang)時必須特別小心。因而有必要加載一(yi)個輕載荷以及(ji)采用兩步(bu)拋光(guang)法對表面進行拋光(guang)。用每(mei)一(yi)種型號(hao)的砂(sha)紙進行拋光(guang)時都應(ying)沿兩個不同方向進行兩次拋光(guang)，兩個方向之間(jian)每(mei)次轉動45°~ 90°。

鉆石研(yan)磨拋光(guang)應注(zhu)意以下幾點：

（1）這(zhe)種(zhong)拋光必(bi)須盡量在較輕(qing)的(de)(de)壓力(li)下(xia)進行特別是拋光預(yu)硬鋼件(jian)和(he)用細研磨(mo)膏(gao)拋光時(shi)。在用#8000研磨(mo)膏(gao)拋光時(shi)，常(chang)用載荷為100~200g/cm2，但要保持此載荷的(de)(de)精準度很難做(zuo)(zuo)到。為了(le)更(geng)容易做(zuo)(zuo)到這(zhe)一點，可(ke)以(yi)在木條上做(zuo)(zuo)一個薄且窄的(de)(de)手柄，比如加(jia)一銅(tong)片；或者在竹條上切去一部分而使其更(geng)加(jia)柔軟。這(zhe)樣可(ke)以(yi)幫助控(kong)制拋光壓力(li)，以(yi)確保模(mo)具(ju)表面(mian)壓力(li)不會過高。

（2）當使用鉆(zhan)石研磨(mo)拋光(guang)時，不(bu)僅是(shi)工作表(biao)面要求潔凈(jing)，工作者的(de)雙手(shou)也必須仔細清潔。

（3）每次拋光時間不應(ying)過長，時間越(yue)短(duan)，效果(guo)越(yue)好。如果(guo)拋光過程進(jin)行(xing)得過長將會造成“橘皮”和(he)“點蝕”。

（4）為獲(huo)得高(gao)質量的拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果，容易發熱的拋(pao)(pao)光(guang)(guang)方(fang)法和工具(ju)都應避免。比如：拋(pao)(pao)光(guang)(guang)輪拋(pao)(pao)光(guang)(guang)，拋(pao)(pao)光(guang)(guang)輪產生的熱量會很容易造成“橘(ju)皮”。

（5）當拋(pao)光過(guo)程停止時，保證工件表面(mian)潔凈和(he)仔細去(qu)除所有研磨(mo)劑和(he)潤滑劑非常重要，隨(sui)后應在表面(mian)噴淋一(yi)層模具防銹涂層。

3 影(ying)響模具拋光質量的因素

由于機械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)主要還是(shi)(shi)靠(kao)人工完成，所以拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)技術目(mu)前還是(shi)(shi)影(ying)響拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)質(zhi)量的(de)主要原因。除此之外(wai)，還與模具材料、拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)前的(de)表面狀況(kuang)、熱處理工藝等有關(guan)。優(you)質(zhi)的(de)鋼材是(shi)(shi)獲(huo)得良好拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)質(zhi)量的(de)前提條件，如果鋼材表面硬(ying)度(du)不(bu)均或(huo)特性上有差異(yi)，往(wang)往(wang)會產生拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)困難。鋼材中的(de)各種夾雜(za)物和氣孔都不(bu)利于拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)。

3.1 不同硬(ying)度對(dui)拋光(guang)工藝的影響(xiang)

硬(ying)度增(zeng)高使研磨的(de)困(kun)難增(zeng)大，但拋光后的(de)粗糙(cao)度減小。由(you)于硬(ying)度的(de)增(zeng)高，要達(da)到較低的(de)粗糙(cao)度所需的(de)拋光時間相(xiang)應(ying)增(zeng)長。同時硬(ying)度增(zeng)高，拋光過度的(de)可能性(xing)相(xiang)應(ying)減少。

3.2 工件表(biao)面狀況(kuang)對拋(pao)光工藝的(de)影響

鋼材(cai)在切(qie)削機械加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)破碎(sui)過程(cheng)中，表(biao)層(ceng)會因(yin)熱(re)(re)量(liang)、內應(ying)力(li)或(huo)其他因(yin)素而損壞，切(qie)削參數不當會影響拋光(guang)效(xiao)果(guo)。電火(huo)花(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)后(hou)的(de)(de)表(biao)面(mian)比普通機械加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)或(huo)熱(re)(re)處理后(hou)的(de)(de)表(biao)面(mian)更難研磨，因(yin)此(ci)電火(huo)花(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)結束(shu)前應(ying)采用精(jing)規(gui)準電火(huo)花(hua)修整，否(fou)則表(biao)面(mian)會形成硬化薄(bo)層(ceng)。如果(guo)電火(huo)花(hua)精(jing)修規(gui)準選擇不當，熱(re)(re)影響層(ceng)的(de)(de)深度可達0.4mm。硬化薄(bo)層(ceng)的(de)(de)硬度比基(ji)體硬度高，必須去除。因(yin)此(ci)能增加(jia)(jia)(jia)(jia)一(yi)道粗磨加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)，徹底(di)清除損壞表(biao)面(mian)層(ceng)，構成一(yi)片平(ping)均(jun)粗糙的(de)(de)金屬(shu)面(mian)，為拋光(guang)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)提供一(yi)個好基(ji)礎。