Современные технологии зеркальной полировки



Modern methods for mirror polishing













© Botzian & Kirch GmbH Direktvertrieb fur Lapp-und Poliertechnik
Lu st he ide 85
51427 Bergisch Gladbach

    Тел.: +49 (0) 22 04 - 30 66 0

Факс: +49 (0) 22 04 - 30 66 29 info@diesparschweine.de


1 -e немецкое издание — 2009 г.

Андреас Ботциан, Клаус Аргманн








            СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗЕРКАЛЬНОЙ ПОЛИРОВКИ


   Руководство для обучения и тренировки

Перевод с немецкого под ред. В. Г. Дувидзона

ЦЕНТР
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ

ПРОФЕССИЯ

Санкт-Петербург
2012

     УДК 669
     ББК 34.2
     Б 86












      Ботциан А., Аргманн К.

Б 86 Современные технологии зеркальной полировки :пер. снем.;подред. В. Г. Дувидзона. — СПб.: ЦОП «Профессия», 2012,— 152 с.,цв.ил.


     ISBN 978-5-91884-038-2


     В практическом руководстве поэтапно рассмотрены все известные методы зеркальной полировки металлических поверхностей. Благодаря большому количеству качественных иллюстраций и подробным комментариям к ним, читатель сможет самостоятельно получить и совершенствовать свои навыки на всех этапах сложного процесса полировки. В книге собраны и обобщены последние достижения в области зеркальной полировки, методы предотвращения дефектов и способы достижения высокого качества работы. Даны рекомендации по выбору рабочего инструмента, расходных материалов и метода полировки под решение конкретных задач.
     Книга предназначена для специалистов в области полировки и доводки рабочих поверхностей, отвечающих за изготовление и обслуживание формообразующих деталей литьевых форм, режущего инструмента Оригинальные видеопримеры собраны на отдельном DVD-диске.


УДК 669
ББК 34.2








Copyright © Botzian & Kirch GmbH, Direktvertrieb fur Lappund Poliertechnik Lustheide 85, 51427 Bergisch Gladbach All Rights Reserved.


Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.







ISBN 978-5-91884-038-2

                                                            © 2009 by Botzian &. Kirch GmbH
                                    © ЦОП «Профессия», 2012
                                                            © Перевод, оформление:

ЦОП «Профессия», 2012

        Содержание




Предисловие к русскому изданию.................10
Предисловие.....................................И

ОСНОВЫ.........................................13
Что такое полировка?...........................13
Три уровня качества полировки..................14
Какие факторы необходимо учитывать для успешной полировки?........................15
Измерительная аппаратура.......................16
График шероховатости поверхности...............17
Какой еще фактор следует учитывать при создании полированной поверхности?.........20
Что такое сталь?...............................20
Термообработка стали...........................20
Обзор сталей для литьевых форм..............................22
Алюминий.......................................25
Полировка алюминия.............................26
Чистовая обработка поверхности.................27
Шлифование.....................................29
Степень шероховатости поверхности..............30
Шероховатость поверхности, достижимая шлифовальной бумагой для мокрого шлифования....31
Шероховатость поверхности при обработке шлифовальными брусками MF......................32
Доводка........................................33
Полировочная доводка........................................34
Полирование....................................35
Выводы.........................................36

РАБОЧЕЕ МЕСТО..................................38
Ваше рабочее место.............................38
Чистота рабочего места и уход за ним...........38
Какой привод правильный?.......................39
Машины с гибкими валами........................39
Электрические микродвигатели (бесщеточные или с графитными щетками).........40
Подробное обсуждение: линейное движение........42
Пневматические машинки.........................43
Системы ультразвуковой полировки...............44

Содержание

  Влияние вибраций на систему «рука-кисть» человека...45
  Порядок на рабочем месте........................48
  Какие потребуются расходные материалы?..........49
  Полировальные камни.............................50
  Характеристики полировальных камней Gesswein....52
  Обзор: шлифовальные бруски и инструментальные стали.53
  Характеристики полировальных камней Boride......54
  «Маленькие Помощники» easyLap...................55
  Алмазные инструменты............................56
       Алмаз......................................56
       Борнитрид (CBN)............................57
  Абразивное полотно..............................58
  Алмазные пасты..................................59
  Материалы для полирования.......................60
  Финишная операция...............................62
  speed Lap.......................................63
  Струйная обработка..............................64

  ПРАКТИКА........................................66
  Базовые принципы................................66
  Как нам поступить дальше?.......................69
  План............................................70
  Эродированная поверхность.......................71
  Алмазная полировка..............................77
  Зеркальная полировка............................79
  Фрезерованная поверхность.......................82
   Шлифованная поверхность.....................................83
  Выводы..........................................84

  ЛИТЬЕВАЯ ФОРМА..................................86
  Начинаем работать...............................86
  Удаление твердого эродированного слоя...........86
       Первая операция: плоскость.................86
       Вторая операция: ребро.....................87
       Третья операция: паз.......................88
       Дополнение: хорошее освещение..............90
       Четвертая операция: поднутрение............91
       Пятая операция: стенка.....................91
  А сейчас — «балет»..............................92
  Сетчатая шлифовка...............................93
   Зачистка поверхности шлифовальными брусками Gesswein MF с зерном 220, 400 и 600....94
       Стенка.....................................96
       Радиус.....................................97
       Паз........................................98
  Зеркальная полировка...........................100
   Первая операция: доводка алмазной пастой 6 мкм и твердым носителем............................100
       Оконтуривание инструмента.................101
       Паз.......................................102
       Ребро.....................................103

Содержание

7

Дополнение: штриховая полировка................104
Полировка алмазной пастой 3 мкм................105
     Паз.......................................105
     Стенка....................................106
     Переходной цанговый зажим.................107
     Ребро.....................................108
     Плоскость.................................108
     Поднутрение...............................109
     Радиус....................................109
     Острые кромки.............................109
Информация для практической работы.............110


ДЕФЕКТЫ ПОЛИРОВКИ И КАК ИХ ИЗБЕЖАТЬ..............112


АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СПОСОБЫ......................115
Финишная полировка при помощи вращающихся колец................115
Композиты Kemet.............................117
Обсуждение графиков.........................119
Инструменты собственного изготовления.......121
Штриховая полировка.........................122
Ротационная шлифовка........................123
Ротационная полировка.......................125
Полировальные щетки.........................125
Деревянные полировальные палочки............129

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ....................130
Повреждения.................................130
    Обычная сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).130
    Микросварка с помощью MikroSpot.........131
    Лазерная сварка.........................131
Практика....................................132
Обработка поверхности после сварки..........133
Чистовое шлифование и полировочная доводка..134
Зеркальный блеск............................135

АЛЮМИНИЙ....................................137
Полируем алюминий...........................137
Выводы......................................142

ТИПОВОЙ НАБОР ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ЗЕРКАЛЬНОЙ ПОЛИРОВКИ....................144

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................147


ЭТАПЫ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ.....148

Дорогие читатели!


    При полировке литьевых форм и режущих инструментов вы постоянно сталкиваетесь с различными проблемами, для которых часто не можете найти решение. Трудности начинаются уже с вопроса, какой тип полировки применить. Например, вы считаете, что финишная

Клаус Аргманн, инженер.
Более 40 лет занимается проблемами ручного и машинного полирования. Воспользуйтесь его техническими знаниями, которыми он делится с вами на страницах этой книги

обработка есть результат тщательно продуманного процесса шлифовки алмазными пастами, а заказчик полагает, что штриховая полировка с размером зерна 320 — это уже последняя операция. Поэтому необходимо совместно определять характерные черты завершения процесса полировки.
    Для каждой задачи существуют совершенно разные марки сталей. Большинство из них полируются очень хорошо, но есть и такие, при обработке которых «волосы встают дыбом». Нам потребуется разработать подходящие стратегии полировки для различных случаев.
    В свою очередь, стратегии полировки станут понятными только после того, как мы разберемся в необходимых основах — в составе отдельных марок стали и в том, что же происходит при доводке и полировке. Поэтому мы проведем небольшие и легкие для понимания базисные исследования.
    Для того чтобы все это работало на практике, вам также потребуются подходящий инструмент и исправное оборудование. Кроме того, в наших иллюстрациях

Андреас Ботциан, дипломированный экономист.
Много лет занимается всеми вопросами, связанными с чистовой обработкой литьевых форм и режущего инструмента. С помощью наглядной графики, иллюстраций и видео он будет сопровождать вас на пути к совершенной полировке

Данная тестовая деталь литьевой формы будет сопровождать нас в этой книге постоянно. Применяя тестовую деталь, мы будем выяснять, как и с помощью какой стратегии полирования лучше всего решается та или иная проблема

От авторов                                                                         9

и на прилагаемом обучающем DVD-диске продемонстрировано все необходимое. Данный DVD будет сопровождать вас во всех разделах и темах книги. По принципу «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать» с помощью видео и анимации вы сможете быстрее усвоить прочитанное.
    Полирование — это живая тема для обсуждения. Вам постоянно придется сталкиваться с новыми задачами и требованиями.
    Если у вас возникнут вопросы или вы находитесь в поиске решения, позвоните по номеру +49 (0) 22 04 - 30 66 0 или напишите по адресу info@diesparschweine.de.
    Оба автора окажут вам необходимую помощь в любое время.

        Предисловие к русскому изданию



    В России, со времен СССР, всегда делали литьевые формы для литья пластмасс под давлением. Немало их делают сейчас и будут делать дальше, несмотря на традиционно большой объем форм, завозимых из Европы и «дышащего в спину» Китая. Но сегодня в стране отсутствует школа специальной подготовки инженерно-технических специалистов и рабочих кадров.
    Издательство «Профессия» не один год, шаг за шагом, ликвидирует наш информационно-методологический «голод» за счет перевода и выпуска лучших профильных книг европейских специализированных издательств. Одна из них — новая книга «Современные технологии зеркальной полировки». Она написана «мастерами»-практиками из Германии с многолетним стажем как работы, так и обучения навыкам «правильной» полировки специалистов по всему миру.
    Большинство из тех, кто так или иначе связан с разработкой, изготовлением и эксплуатацией литьевых форм считают, что очень хороший слесарь, получая формообразующие детали после механической обработки, доводит эти поверхности до требуемого уровня шероховатости (блеска), а просто слесарь не может добиться этого качества. Удивительно, но оказывается это не так! Книга четко и наглядно доказывает — чтобы добиться «зеркального блеска» необходимо:
• выбрать марку стали для «зеркальной полировки»;
♦ установить шероховатость поверхности после механической обработки, с которой начнется полировка;
• выбрать на основании первых двух пунктов стратегию полировки;
♦ подобрать инструмент и расходные материалы для полировки;
• последовательно выполнять все необходимые операции.
    Неоднократно наблюдая мастер-классы авторов книги, каждый раз удивляешься тому вниманию, которое уделяется организации рабочего места слесаря — это и мытье рук после каждой операции, и очистка обрабатываемой поверхности от предыдущих расходных материалов, и специальное качественное освещение, и многообразие инструментов и расходных материалов. Поэтому и соответствующее качество работ!
    Надеемся, что новая книга поможет нашим специалистам приблизиться к «мировым стандартам качества»!


Владимир Григорьевич Ду видзон

        Предисловие


   Качество и точность изготовления рабочих поверхностей формообразующих деталей (ФОД) литьевой формы являются определяющими как для качества отливки, так и для установления «межремонтных пробегов» литьевой формы.
   Высокие требования к качеству поверхностей ФОД, т. е. соблюдение их точной геометрической формы одновременно с получением зеркального блеска и ограниченной шероховатости поверхностей, в значительной мере влияют на стоимость их изготовления.
   Для того чтобы снизить эти расходы, немало времени и сил было затрачено для перевода ручных работ по полировке на автоматические полировальные машины. Однако развитие этих машин, к большому сожалению изготовителей литьевых форм, привело лишь к частичному успеху: подобные машины хотя и существуют, но могут использоваться лишь при определенных условиях и требуют дорогостоящих подготовительных работ.
   Зачастую, даже при наличии технического решения какой-либо проблемы полирования с применением машинного оборудования, по экономическим соображениям оправданно выполнение этой работы вручную.
   По этой причине форсируется усовершенствование технологий ручного полирования. Сокращение трудоемких и утомительных ручных операций достигается за счет использования соответствующих шлифмаши-нок. Развитие технологий также поддерживается разработкой современных инструментов, улучшенных шлифовальных и полировальных составов, их держателей и смазочных материалов.
   В этой книге мы хотим уделить внимание проблемам полировки литьевых форм и режущего инструмента, а также их решениям. Мы рассмотрим основы теории полировки и доводки для лучшего понимания того, что нам предстоит сделать.
   Мы покажем вам инструменты, приборы и расходные материалы, с помощью которых удастся добиться оптимальных результатов. На переднем плане, конечно же, будет находиться практическая работа.
   Для наглядного представления содержания книги мы создали обучающий DVD, на котором вы увидите нашу работу и познакомитесь с примерами того, как в повседневную деятельность ввести новые операции полировки.


     Рассматривайте данную книгу как «сборник кулинарных рецептов». Мы продемонстрируем вам, что и как следует делать, но хорошего результата вы сможете достичь лишь при самостоятельном и неоднократном выполнении работы. Записывайте приобретенный опыт и свои мысли, и через некоторое время у вас будет собственная «книга рецептов».

На пути к оптимальной стратегии полирования эти помощники будут постоянно сопровождать нас. Мы будем фотографировать микроскопом соответствующие поверхности и покажем, как шаг за шагом достигается отличный результат

Камера с разрешением 2 мегапикселя считывает изображения с микроскопа и передает их через USB-кабель на подсоединенный компьютер. Мы можем сохранять и распечатывать полученные изображения, передавать по электронной почте и анализировать их.
Вы мгновенно получаете документацию, чтобы, к примеру, продемонстрировать качество работы или наглядно показать заказчику неоговоренные дефекты в литьевой форме

    Данная книга разделена на логически скомпонованные блоки. Каждая глава предполагает наличие знаний предыдущей. Поэтому имеет смысл прочесть данную книгу от начала до конца и посмотреть соответствующие видеозанятия. В итоге за несколько часов вы научитесь очень многому.
    Конечно же, вы можете сначала просмотреть видеоролики, а затем ознакомиться с отдельными разделами, или наоборот. Однако максимальный результат получается при последовательном изучении материала.
    Желаем вам познавательно провести время и успешно применять полученные знания в повседневной деятельности.
Клаус Аргманн и Андреас Ботциан


    P.S. При составлении данной книги и DVD мы пользовались приборами, инструментами и расходными материалами из ассортимента Sparschwein.

Профилометр — второй важнейший прибор для наших исследований. С помощью этого портативного устройства мы можем очень быстро определять шероховатость поверхности и просматривать показатели Rₛ, R₂, Rₘₓ и/или R,

С помощью USB-кабеля профилометр соединен с компьютером. Мы можем видеть графики шероховатости в увеличенном виде на мониторе и, конечно, сохранять их и распечатывать

                основы




        Что такое полировка?

   Единого определения д ля данного вида механической обработки поверхности до сего дня не выработано, и первый вопрос, которым мы займемся, звучит так: что такое полировка?
   Можно перечислить следующие характеристики полировки (полирования):
   1.   Полировка является, как правило, последней операцией в механической обработке деталей литьевой формы или режущего инструмента.
   2.   Полировка выполняется для оптимальной адаптации обрабатываемой поверхности к условиям последующей эксплуатации.
   3.  Полировка всегда так или иначе связана с блеском.
   4.   Полировка должна завершать необходимую механическую или термическую обработку, которые впоследствии ни при каких условиях выполнить уже невозможно. Не забывайте о нанесении покрытия.
   5.   Техническая полировка призвана решать исключительно функциональные задачи, к которым относятся легкость извлечения отливки из литьевой формы и придание безупречных геометрических размеров.
   6.   «Косметическая полировка» больше служит для придания готовой продукции привлекательного вида.
   7.  И в конечном счете, разумеется, сочетание всех вышеперечисленных факторов.




Подробности о состоянии поверхности

Предназначение Поверхности, к которым не предъявляется каких-либо особых требований

Два треугольника. Получистовая обработка Риски видимы только невооруженным глазом

Символ «приблизительно» Поверхности, требующие лишь относительной гладкости и улучшенного внешнего вида

Три треугольника. Чистовая обработка Риски не должны быть видимы невооруженным глазом

WW

Треугольник
Поверхность, получаемая черновой обработкой. Риски после обработки могут быть определены на ощупь и видимы невооруженным глазом

Четыре треугольника. «Зеркальная поверхность» Максимальное качество поверхности: например, поверхности измерительных калибров