抛光|电化学抛光|激光抛光技术

　　镜面抛光是运用机械、化学、电化学的作用，将需要加工的工件表面粗擦程度降低，从而使的工件表面光滑平整。镜面抛光工艺并不能够改变工件的尺寸和形状，镜面抛光的目的是为例光滑表面或者镜面光泽。

　　1、基体表面对镀覆层的影晌

　　金属基体的初始表面往往覆盖着氧化层、油层和普通沾污层，这些表层附着物妨碍电镀液或涂层与金属基体充分接触，影响着表面镀覆层的外观色泽、结晶粗细、致密性、结合力及均匀度等。只有去除这些附着物，露出金属的自然色泽和表面金相组织结构，镀覆层才能在其表面正常生成。

　　在表面处理过程中，金属基体表面的机加工纹路、毛刺、锈层、夹灰、结瘤及固体颗粒等必须清除干净，尽可能降低其表面粗糙度，确保工件表面光滑、平整。否则很难获得致密，孔隙率低，高平滑性的镀覆层。

　　在电镀过程中，基体表面与镀层是通过金属键结合，镀件表面粗糙度越低，其结合力越好;而在热喷涂陶资过程中，涂层与基体表面通过机械咬合作用结合，基体表面粗糙度越低，涂层表面越光滑，孔隙率越低，耐蚀性越高。

　　另一方面，基体表面的粗糙度越低，电镀时其表面真实电流密度较高，很容易达到金属的沉积电势，反之则不容易达到金属的沉积电势，在电镀过程中伴随有大量氢气的析出。

　　2、基体表面的整平机理

　　目前国内大部分制造商在辑轴类零件镜面抛光加工过程中，普遍采用非自由磨具机械法镜面抛光加工技术。

　　应用Z为广泛的是干性磨轮镜面抛光法，有生产效率高，投入成本较低，适合批量性生产加工等特点，但粉尘和噪音均较大，镜面抛光精度及工件表面粗糙度较差，表面粗糙度Z低为Ra0.045-0.070µm，外观呈镜面装饰效果;另一种为湿性砂带镜面抛光法，设备前期投入成本较高，生产过程无粉尘，噪音也较低，镜面抛光精度高，工件表面粗糙度Z低为Ra0.001~0.005µm，外观呈超镜面装饰效果，但生产效率较低，适合高精度、小批量生产。

　　干式镜面抛

　　抛光打蜡是通过研磨蜡及抛光机去除车漆表面划痕及粗糙不平部位的一种方法，抛光打蜡可将漆面老化的漆膜研磨掉，使新的漆膜产生，恢复亮丽。

　　抛光主要是为了增加漆膜的光泽度与平滑度，消除涂面的粗粒、轻微流痕、泛白、橘皮、细微砂纸痕迹、划痕以及泛色层等漆膜表面细小的缺陷。汽车漆膜经过抛光后，一般均需在其表面打蜡。蜡质在漆膜表面干燥后会形成一层薄的保护膜，该保护膜可以反射阳光中的紫外线，降低对漆膜的破坏。

　　抛光剂：

　　抛光所使用的材料主要是由大小均匀的细微砂粒组成。其形态有粉末状、软膏状(不流动)和稀泥浆状(流动)。

　　根据组成有纯微细砂粒粉末;有硅藻土、矿物油、蜡、乳化剂、溶剂混合而成的软膏;有微细砂粒与蜡、硅氧烷和溶剂组成的混合液，以及不断涌现的含还原剂、去污剂和釉剂，而不含蜡、硅氧烷的新型高质量抛光剂。按抛光剂材料颗粒大小大致可分为粗、中等细度和超微粒子。

　　车蜡：

　　有一种含研磨剂的蜡，该蜡为黏稠的乳状物，内含抛光剂和蜡，具有抛光和上蜡的双重功能，可消除漆膜表面泛色、轻微划痕及抛光后产生的光环，是一种抛光、上蜡二合一的用品，既可作为抛光使用，也可作为上蜡使用。

　　此品虽有上蜡的效果，但保持时间不长，一般应再涂一层高质量的蜡。该品种简化抛光、上蜡的多道工序，适用于车辆上光，不能用于重新喷涂部位的抛光处理，以防新喷湿膜上产生缩孔。

　　要得到高质量的涂面，除了涂料本身质量及正确的施工方法，掌握正确的抛光打蜡工艺是增加漆膜美观的重要一环。抛光剂、车蜡的种类很多，性能各异，只有根据涂面状况和使用环境来正确选用抛光剂和车蜡，才能取得Z佳效果。

　　一、抛光工艺

　　1、整车抛光工艺

　　整车抛光既有旧车涂面翻新抛光，也有新喷涂面抛光。对于新喷涂面，抛光应在漆膜实干后进行;对于挥发性涂料，则在喷涂后8～16h进行。双组份涂料应在喷涂后，经过60℃下烤干35min

　　研磨抛光，是一种表面加工工艺，有获得所需尺寸及表面质量的作用。抛光即利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工。

　　研磨抛光工艺由工件、加工液、磨粒和抛光盘四部分构成。

　　1、工件：抛光的目的是休整工件，随着横向尺寸和深度的变化可能会导致工件成分和材料特性的变化。由于磨粒方位、相变和材料的不同将导致横向尺寸的变化，长度尺寸从纳米级到微米级再到毫米级。而由于加工条件或抛光工艺不同，也可能导致高度在加工过程中发生变化。

　　2、加工液：化学成分和物理特性决定加工液特性。加工液的化学成分包括水(碳氢化合物)和非水流体(酒精)等。

　　3、磨粒：在液浆中磨粒的作用是从工件表面机械地去除材料。磨粒的化学成分、尺寸、形状和浓度对磨粒影响显著。根据化学成分不同，磨粒包括金刚石、CBN、硅石、氧化铝、二氧化铈等。

　　4、抛光盘：抛光盘在磨粒和工件之间施加相对运动并影响抛光液和金属屑的传输。抛光盘对于修正工件很重要,其特殊结构将影响去除率。Z简单的抛光盘是刚性盘,如铸铁和其它金属盘等。金属抛光盘通常敷有沥青或其它不同的“衬料”、“衬垫”。

　　1、材料

　　尼龙材料重量轻、组织细密均匀、质软和耐磨性好。尼龙又称聚酰胺，它是热塑性塑料的一种。机械强度比重势0.85～2.2，只有钢铁的1/8~1/4强度;弹性模量及屈服点都较高，伸长率较大，硬度HB为14～21;干摩擦系数μ为0.15~0.4。因此，尼龙不仅可以作为一般机械零件，而且还是一种理想的研磨工具材料。

　　磨料是研磨抛光时起磨削作用的主要材料。磨料的磨削特性取决于硬度、耐磨性、强度、韧性、颗粒大小与形状、化学稳定性及高温性能等。人造金刚石磨料具有很高的硬度，这是它研磨效率高的

　　抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成。不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。

　　抛光是光学零件加工中Z重要的工序，它直接决定了光学零件的产品质量。抛光粉的选择又是抛光工作中的重要环节，鉴于目前光学玻璃的型号较多，而铈基抛光粉的生产厂家亦众多，抛光粉的生产方法和制备工艺路线也不同，很难找到普适性的抛光粉。

　　抛光粉的质量指标很多，如抛光粉的铈及杂质含量、抛光粉的粒度、硬度、密度、粉的抛蚀率、粉的悬浮性以及抛光粉浆料的流变性等等。一般而言，抛光粉的物理指标要比其化学指标更为重要。抛蚀率是抛光粉的一项重要指标(尽管许多精密的光学玻璃加工并不希望抛光粉有很高的抛蚀率)。

　　1、抛光粉浆料浓度与抛蚀率的关系

　　将抛光粉配制成不同浓度的浆料，对ZF6型光学玻璃抛光10min，结果见下图。

　　从上图可看出，抛蚀率随抛光粉浆料浓度的提高而有所提高，但并非浆料的浓度愈高抛蚀率愈高，当抛光粉浓度大于2%时抛蚀率并不随浓度升高而增大，这是因为抛光粉浓度达到2%时已经足以维持抛光所需要的抛光粉活性粒子。

　　2、抛光粉灼烧温度与抛蚀率的关系

　　下图表明，与有些文献报道不同的是，抛蚀率的Z大值并不出现在700~800℃，其原因可能是抛光粉制备原料的来源不同以及化学成分不同。实际上，氧化铈在灼烧时随着灼烧温度的升高逐渐转化为面心立方体，温度愈高氧化铈结晶愈完全，晶粒的硬度越大，因而抛蚀率越高。

　　3、抛光体系的温度对抛蚀率的影响

　　抛光体系的温度对抛蚀率的影响见下图。

　　从上图可看出，抛光体系的温度对抛光粉抛蚀率的影响很大，当体系的温度上升时，抛光粉的抛蚀率急剧下降。这是因为，在抛光粉的水溶液存在下，玻璃表面产生以下水解反应：

　　Na2SiO3+2H2O=H2SiO3+2NaOH

　　BaSiO3+2H2O=H2SiO3+Ba