Processo e Técnicas de Polimento de Moldes
O polimento é uma etapa crucial e final na fabricação de moldes. Como os produtos plásticos são cada vez mais utilizados em diversas indústrias, também são exigidos padrões estéticos mais elevados. Portanto, a qualidade do polimento superficial das cavidades do molde plástico também deve melhorar correspondentemente. Moldes que exigem acabamentos espelhados ou superfícies de alto{3}}brilho exigem rugosidade superficial ainda mais fina, o que eleva os padrões para trabalhos de polimento.
O polimento não só melhora a aparência dos componentes, mas também melhora a resistência à corrosão e ao desgaste. Facilita os processos subsequentes de moldagem por injeção, tornando as peças mais fáceis de desmoldar e reduzindo os tempos do ciclo de produção.
Atualmente, os métodos de polimento comumente usados incluem o seguinte:
1. Polimento Mecânico
O polimento mecânico remove saliências superficiais por corte ou deformação plástica para obter uma superfície lisa. Geralmente utiliza pedras de óleo, rodas de lã, lixa, etc., e é feito principalmente manualmente. Peças com formatos-especiais, como corpos rotativos, podem ser polidas com ferramentas auxiliares, como plataformas rotativas. Para acabamentos superficiais de alta-qualidade, técnicas de polimento ultra{6}}finas podem ser empregadas. Estes envolvem ferramentas de retificação especializadas girando em alta velocidade em uma pasta abrasiva, alcançando rugosidade superficial de até Ra0,008μm - a mais alta entre os métodos de polimento. O polimento óptico de moldes costuma usar esse método.
(1) Procedimento Básico de Polimento Mecânico
Para obter resultados de polimento de alta-qualidade, os fatores mais importantes são ferramentas de alta-qualidade, como pedras de óleo, lixa e pasta de diamante. A escolha do procedimento de polimento depende da condição de usinagem anterior - fresamento, EDM, retificação, etc.
Etapas típicas de polimento mecânico:
① Polimento bruto:
Após fresagem, EDM ou retificação, use uma máquina rotativa de polimento de superfície (35.000–40.000 rpm) ou retificadora ultrassônica. Normalmente, uma roda WA #400 de Φ3mm remove a camada EDM branca. Em seguida, esmerilhe manualmente a pedra com óleo, usando querosene como lubrificante ou refrigerante. Uma sequência típica é: #180 → #240 → #320 → #400 → #600 → #800 → #1000. Alguns fabricantes começam diretamente no número 400 para economizar tempo.
② Polimento de semi{0}}acabamento:
Use lixa e querosene: #400 → #600 → #800 → #1000 → #1200 → #1500. Nota: #1500 é adequado apenas para aço temperado (acima de 52HRC); usá-lo em aço pré{8}endurecido pode causar queimaduras na superfície.
③ Acabamento Polimento:
Use pasta de diamante. Um pedido comum com rodas de pano de polimento e pasta de diamante é: 9μm (#1800) → 6μm (#3000) → 3μm (#8000).
Em seguida, use feltro e pasta de diamante: 1μm (#14000) → 1/2μm (#60000) → 1/4μm (#100000).
O polimento com abrasivos de 1 μm ou mais finos deve ser feito em uma sala de polimento limpa. Para maior precisão, um ambiente-livre de poeira é essencial, pois partículas como poeira, caspa ou gotículas de saliva podem arruinar horas de trabalho delicado.
(2) Dicas para polimento mecânico
Ⅰ. Polimento de lixa:
Use madeira macia ou varas de bambu para segurar a lixa. A madeira macia é melhor para superfícies curvas, enquanto madeiras mais duras como a cerejeira são melhores para superfícies planas. Molde a extremidade do bastão para combinar com a peça de trabalho para evitar arranhões.
Altere a direção do polimento em 45 graus –90 graus entre diferentes tamanhos de grão para tornar visíveis e removíveis as marcas de lixamento anteriores.
Limpe a superfície com algodão 100% e álcool antes de trocar o grão ou passar para pasta diamantada. Mesmo uma pequena partícula abrasiva pode danificar a próxima etapa de polimento.
Ao usar lixa nº 1200 ou nº 1500, use uma leve pressão e um método de lixamento em duas- etapas: polir em duas direções por grão, girando de 45 a 90 graus de cada vez.
Ⅱ. Polimento de diamante:
Use uma leve pressão, especialmente para aços pré-endurecidos e pastas mais finas. A pressão típica para #8000 é em torno de 100–200 g/cm². Use uma vara macia com cabo fino ou uma vara de bambu dentada para controlar a pressão.
Tanto a superfície de trabalho como as mãos devem estar limpas.
Mantenha o tempo de polimento curto para evitar defeitos como “casca de laranja” ou “corrosão”.
Evite métodos que gerem-calor, como rodas de polimento; o calor pode causar defeitos superficiais.
Após o polimento, limpe bem a superfície e aplique uma camada-antiferrugem.
O polimento ainda é em grande parte manual, portanto a habilidade do técnico continua sendo o fator chave. Além disso, a qualidade do material, as condições de pré-{1}}polimento da superfície e o tratamento térmico afetam os resultados. Dureza e composição uniformes ajudam. Inclusões e poros no aço podem dificultar o polimento.
(3) Efeito da Dureza no Polimento
Maior dureza torna o polimento mais difícil, mas resulta em menor rugosidade. Ele também reduz o risco de-polimento excessivo, mas aumenta o tempo necessário.
(4) Efeito da condição da superfície
A usinagem inadequada (tensão de corte, EDM) pode danificar a superfície e afetar a capacidade de polimento. Superfícies EDM são mais difíceis de polir do que superfícies fresadas ou{1}}tratadas termicamente. As operações de acabamento de EDM devem evitar a formação de uma camada endurecida. O mau acabamento EDM pode deixar uma camada endurecida de até 0,4 mm de profundidade, que deve ser removida por desbaste para preparar uma superfície consistente.
2. Polimento Químico
Isso envolve a dissolução de saliências microscópicas da superfície em uma solução química para alisar a superfície. Vantagens: nenhum equipamento complexo, eficaz para formas complexas e múltiplas peças simultaneamente. Legenda: formulação de soluções químicas. A rugosidade está normalmente na casa das dezenas de mícrons.
3. Polimento Eletrolítico
Semelhante ao polimento químico, mas utiliza corrente elétrica para eliminar reações catódicas e melhorar os resultados.
Duas etapas:
① Nivelamento macroscópico:A geometria da superfície melhora (Ra > 1μm).
② Micro-suavização:O brilho melhora sob polarização anódica (Ra <1μm).
4. Polimento ultrassônico
As peças são colocadas em suspensão abrasiva dentro de um campo ultrassônico. As oscilações fazem com que os abrasivos dêem polimento à superfície. Causa deformação mínima, mas requer ferramentas complexas. Pode ser combinado com métodos químicos ou eletroquímicos para obter melhores resultados - o ultrassom melhora a mistura da solução e remove produtos dissolvidos.
5. Polimento Fluido
Usa fluxo de líquido-de alta velocidade com partículas abrasivas para polir superfícies. Métodos: usinagem a jato abrasivo, polimento a jato fluido, retificação fluidodinâmica. Os abrasivos são suspensos em fluidos de baixa-viscosidade e pressão-. Abrasivos comuns: pós de carboneto de silício.
6. Polimento Magnético
Abrasivos magnéticos formam uma “escova” sob campos magnéticos para polir superfícies. Esse método é eficiente, oferece resultados de alta-qualidade e é facilmente controlado. Pode atingir rugosidade superficial tão fina quanto Ra 0,1μm.
Notas Finais
No processamento de moldes plásticos, "polimento" geralmente se refere aacabamento espelhado, que difere do polimento geral de superfícies. Exige não apenas polimento, mas também alta planicidade, suavidade e precisão geométrica.
Padrões de acabamento espelhado (por rugosidade Ra):
AO=Ra 0,008μm
A1 =Ra 0,016μm
A3 =Ra 0,032μm
A4 =Ra 0,063μm
Como métodos como o polimento eletrolítico ou fluido não conseguem controlar com precisão a forma, e métodos como o polimento químico, ultrassônico e magnético não conseguem atender às necessidades de qualidade de superfícies ultra{0}}finas,o polimento mecânico continua sendo o método principalpara acabamento espelhado de molde de precisão.
