Polieren ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem durch mechanische, chemische oder elektrochemische Einwirkung die Oberflächenrauheit eines Werkstücks verringert wird, um eine helle, ebene Oberfläche zu erhalten
Überblick über das Polieren
Spiegelpolieren
Polieren ist eine Bearbeitungsmethode, bei der durch mechanische, chemische oder elektrochemische Einwirkung die Oberflächenrauheit eines Werkstücks verringert wird, um eine helle, ebene Oberfläche zu erhalten. Im Allgemeinen handelt es sich um einen Endbearbeitungsprozess an der Oberfläche eines Werkstücks unter Verwendung von Polierwerkzeugen und Schleifpartikeln oder anderen Poliermitteln, dem in der Regel vor dem Prozess eine sehr gründliche Reinigung der Oberfläche folgt. Die Oberfläche des polierten Teils ist glatt und leicht spiegelnd. Das Ergebnis des Polierens ist ein verbesserter Glanz und Glanz der Oberfläche. Durch gutes Polieren lässt sich auch eine spiegelglänzende Oberfläche erzielen.
Wie funktioniert Polieren?
Beim Polieren wird mit einem leichten Schleifmittel eine sehr dünne Schicht von der zu polierenden Oberfläche entfernt. Beim Polieren wird eine sehr dünne Schicht entfernt, wodurch die Oberfläche des Teils glänzend und flach wird. Wenn der Oberflächenfehler tiefer ist als das, was durch Polieren entfernt werden kann, ist der Oberflächenfehler immer noch sichtbar, obwohl die teilweise Entfernung des Fehlers ihn weniger sichtbar macht. Wenn beispielsweise ein Oberflächenfehler 5 Mikrometer dick ist und nur 3 Mikrometer durch Polieren entfernt werden können, bleiben immer noch 2 Mikrometer übrig. Obwohl der Defekt 3 Mikrometer weniger tief ist und möglicherweise weniger sichtbar ist, kann er dennoch sichtbar sein.
Vorteile des Polierens
- Fähigkeit, Gase und Flüssigkeiten unter hohem Druck abzudichten
- Kosmetische Verwendung
- Fähigkeit zur Verwendung optischer Ebenheitsmessgeräte
- Reduziert das Ausmaß von Oberflächen- und Untergrundschäden
- Bietet eine bessere Gleichmäßigkeit für Oberflächen, die epitaktische Prozesse oder abgeschiedene Materialien erfordern
- Erzeugt schärfere Kanten an Schneidwerkzeugen
Auswahl des richtigen Schleifmaterials
Der Erfolg eines Polierprojekts hängt maßgeblich von der Wahl des richtigen Schleifmittels ab. Die richtige Wahl gewährleistet die effiziente Beseitigung von Oberflächenfehlern und ein glattes, poliertes Finish.
Um eine fundierte Entscheidung zu treffen, berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren wie Materialhärte, Körnung, Schleifmittelart und Kompatibilität, die im Folgenden erläutert werden:
Materialhärte
Das Schleifmittel sollte härter sein als die zu polierende Oberfläche. Die Härte des Materials hat einen wesentlichen Einfluss auf die Auswahl des Schleifmittels. Beispielsweise werden Titanbauteile typischerweise folgenden Verfahren unterzogen: Metallpolieren (mechanisches Polieren, Schleifen und Polieren) aufgrund ihrer hohen Härte und Verschleißfestigkeit.
Stahl lässt sich hingegen mit vergleichsweise weicheren Schleifmitteln wie Aluminiumoxiden polieren. Dadurch wird sichergestellt, dass das Schleifmittel Unebenheiten effektiv entfernt, ohne sich zu schnell abzunutzen.
Aluminiumoxid: Geeignet zum Polieren von Metallen, Holz und einigen Kunststoffen
Siliziumkarbid: Ideal zum Polieren harter Materialien wie Glas, Keramik und Stein
Diamant: Das härteste Schleifmittel, das zum Polieren extrem harter Materialien wie Wolframkarbid, Keramik und Edelsteine verwendet wird
Körnung Größe
Die Größe der Schleifpartikel oder Körnung spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Glätte des endgültigen Finishs. Für die ersten Polierschritte werden gröbere Körnungen verwendet, um erhebliche Mängel zu beseitigen, während für die Endpolitur feinere Körnungen verwendet werden, um eine glatte und glänzende Oberfläche zu erzielen. Die Körnungsgröße wird normalerweise durch eine Zahl angegeben, wobei niedrigere Zahlen für gröbere Körnungen und höhere Zahlen für feinere Körnungen stehen. Einige Beispiele sind:
Körnung 60–80: Grobe Körnung zum aggressiven Materialabtrag und zum Ausgleichen tiefer Kratzer oder unebener Oberflächen
Körnung 180–220: Mittlere Körnung zum Glätten von Oberflächen und zum Entfernen flacher Kratzer oder Markierungen
Körnung 600–1000: Feine Körnung für abschließende Polierschritte und zur Erzielung einer glatten, reflektierenden Oberfläche
Schleifart
Schleifmaterialien können in zwei Haupttypen eingeteilt werden: gebundene und beschichtete Schleifmittel. Die Wahl zwischen diesen Typen hängt von der Poliertechnik und den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab:
Gebundene Schleifmittel: Diese Schleifmittel werden durch die Verbindung von Schleifkörnern mit einem Harz, einer Keramik oder einem anderen Bindemittel hergestellt. Beispiele hierfür sind Schleifscheiben, Trennscheiben und Schärfsteine. Gebundene Schleifmittel eignen sich ideal für den starken Materialabtrag und das Präzisionsschleifen.
Beschichtete Schleifmittel: Bei diesem Typ werden Schleifkörner auf einer flexiblen Unterlage wie Papier, Stoff oder Kunststofffolie befestigt. Beispiele hierfür sind Schleifpapier, Schleifbänder und Polierpads. Schleifmittel auf Unterlage eignen sich zur Oberflächenvorbereitung, Glättung und Endbearbeitung.
Kompatibilität mit Poliergeräten
Berücksichtigen Sie die Kompatibilität des Schleifmaterials mit Ihrer Polierausrüstung. Einige Schleifmaterialien können beispielsweise speziell für die Verwendung mit bestimmten Poliermaschinen oder -werkzeugen entwickelt worden sein. Beachten Sie unbedingt die Empfehlungen und Richtlinien des Herstellers, um eine optimale Leistung sicherzustellen und Schäden an Ihrer Ausrüstung zu vermeiden.
Unter Berücksichtigung der oben genannten Faktoren können Sie eine fundierte Entscheidung treffen und das am besten geeignete Schleifmaterial für Ihr Polierprojekt auswählen und so ein erfolgreiches und zufriedenstellendes Ergebnis gewährleisten.
Arten des Polierens
Mechanisches Polieren
Das mechanische Polierverfahren basiert auf der plastischen Verformung oder dem Abtragen der Materialoberfläche, um durch Entfernen der polierten, konvexen Oberfläche eine glatte Oberfläche zu erzielen. Es wird häufig für Materialien wie Aluminium, Edelstahl und … verwendet. Polieren von Polycarbonat (unter Verwendung weicher Schleifpads, Mikrofasertücher und feiner Polierpasten). Typischerweise werden Schleifstäbe, Filzscheiben und Schleifpapier verwendet; die Bearbeitung erfolgt überwiegend manuell. Für rotierende Körper und andere spezielle Teile können Hilfsmittel wie Drehteller eingesetzt werden. Um höchste Anforderungen an die Oberflächenqualität zu erfüllen, ist eine Ultrapräzisionspolitur möglich.
Beim Ultrapräzisionspolieren wird die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks mit speziellen Schleifmitteln mit hoher Geschwindigkeit rotiert, indem es in die Polierlösung mit Schleifmitteln gedrückt wird. Mit dieser Technik kann eine Oberflächenrauheit von 0.008 μm erreicht werden, was unter den verschiedenen Poliermethoden die beste ist. Dieses Verfahren wird häufig für optische Linsenformen verwendet.
Vorteile
- Hohe Helligkeit
- Bessere Reinigungsfähigkeit der Oberfläche
- Höhere Ästhetik
- Reduzierte Produkthaftung
- Bessere Oberflächenbeschaffenheit
Nachteile
- Hohe Arbeitskosten
- Kann komplexe Teilestrukturen nicht verarbeiten
- Der Glanz ist möglicherweise gleichmäßig und hält möglicherweise nicht lange an
- Kann anfällig für Korrosion sein
Chemisches Polieren
Chemisch-mechanisches Polieren
Diese Art des Polierens beruht auf dem Prinzip, dass die hervorstehenden Teile der Materialoberfläche bevorzugt im chemischen Medium gelöst werden und so die Oberfläche des Werkstücks nach Abschluss der chemischen Reaktion glatt wird. Der Kern des chemischen Polierens ist die Vorbereitung der Polierlösung, mit der eine Oberflächenrauheit von mehreren 10 μm erreicht werden kann. Das direkte Ergebnis des chemischen Polierens ist jedoch das Glätten und Polieren mikrorauer Teile. Es führt auch zu einer parallelen Auflösung der oberen Schicht des Teils.
Vorteile des chemischen Polierens
Möglichkeit zum Polieren komplexer Formen, da kein direkter manueller Eingriff erforderlich ist
Hohe Effizienz
Möglichkeit, mehrere Teile gleichzeitig zu polieren
Reduzierte Investitionen in Ausrüstung
Gute Korrosionsbeständigkeit, die die Bildung einer Passivierungsschicht auf der Oberfläche des Teils ermöglicht
Nachteile des chemischen Polierens
Ungleichmäßige Helligkeit
Schwierig durchzuführende Wärmebehandlung
Gas läuft leicht aus
Nicht umweltfreundlich, kann schädliche Gase freisetzen
Schwierige Einstellung und Regeneration der Polierlösung
Elektrolytisches Polieren
Elektrolytisches Polieren von Edelstahl
Das Grundprinzip von Elektropolieren Das elektrochemische Polieren ähnelt dem chemischen Polieren, da in beiden Fällen eine Lösung zum Entfernen von Mikroerhebungen an der Oberfläche verwendet wird, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Im Vergleich zum chemischen Polieren kann jedoch die kathodische Reaktion vermieden werden, wodurch der Poliereffekt verbessert wird. Beim Elektropolieren wird Material von Metallwerkstücken abgetragen, die Oberflächenrauheit reduziert und die Oberflächengüte durch Glätten von Mikrospitzen und -tälern verbessert. Der Prozess des elektrochemischen Polierens lässt sich in zwei Schritte unterteilen: Zunächst findet das Makropolieren statt, bei dem die Lösungsprodukte in den Elektrolyten diffundieren und die Oberflächenrauheit des Materials verringern (Ra < 1 µm). Anschließend erfolgt die anodische Polarisation, wodurch der Oberflächenglanz erhöht wird (Ra < 1 µm).
Vorteile
- Länger anhaltender Glanz
- Gleichbleibende Farbe innen und außen
- Eine breite Palette von Materialien kann behandelt werden
- Niedrige Kosten und kurze Zykluszeit
- Fördert weniger Kontamination
- Hohe Korrosionsbeständigkeit
Nachteile
- Hohe Anlageinvestitionen
- Aufwändiger Vorpoliervorgang
- Für komplexe Teile sind Werkzeuge und Hilfselektroden erforderlich
- Schlechte Vielseitigkeit des Elektrolyten
Das Polieren ist üblicherweise der letzte Fertigungsschritt und entscheidend dafür, dass Prototypen und Serienprodukte den Standards entsprechen. Für unsere Kunden ist es von größter Bedeutung, dass die Oberfläche des Bauteils durch präzises und hochwertiges Polieren glänzend und eben ist. Erfahren Sie mehr über unsere OberflächenpolierserviceBoda bietet eine Reihe von Oberflächenveredelungen an, um die Ästhetik, Oberflächenqualität, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von Bauteilen zu verbessern.
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