Цель проектирования маршрута шлифовки и полировки — получить истинную поверхность без деформированного слоя за минимальное время. Основных принципа два: съём на каждой операции должен полностью удалять следы и повреждённый слой предыдущей, а шаг зернистости между соседними операциями не должен быть слишком большим. Неправильный подбор заметно удлиняет полировку или оставляет глубокие царапины.
Принципы подбора зернистости и оценка съёма
По опыту глубина рисок соизмерима с зерном абразива или составляет его долю; чтобы полностью устранить повреждения предыдущей операции за разумное время, следующая операция должна снимать слой толщиной примерно в 3~4 раза больше глубины рисок. Слишком большой шаг (например, прямой переход от P400 к полировке 1 мкм) перегружает финишные операции. Частая ошибка — недостаточная шлифовка с попыткой компенсировать её удлинённой полировкой, что лишь добавляет деформированный слой и рельеф.
Типовой маршрут шлифовки и полировки
Пример для обычных стальных образцов: водные шлифовальные бумаги SiC P180→P320→P600→P1200 (при необходимости добавьте P2500) с полным удалением рисок предыдущей операции и поворотом образца на 90°; далее полировка алмазной суспензией поэтапно 9→3→1 мкм; в конце — по необходимости финишная полировка 0.05 мкм оксидом алюминия или коллоидным диоксидом кремния. Для мягких металлов (алюминий, медь) после P1200 можно сразу переходить к 3-мкм алмазу; для твёрдых материалов (керамика, закалённая сталь) добавляют стадию 6 мкм. При толстом повреждённом слое от резки первая зернистость должна обеспечивать быстрое снятие деформированной зоны.
Контроль времени и операций
Время каждой операции определяют по полному обновлению рисок — можно выборочно проверять под металлографическим микроскопом. Давление и скорость подстраивают под материал: твёрдые материалы — с чуть большим давлением и скоростью, мягкие металлы — с меньшим, чтобы абразив не внедрялся. Важен и подбор расходных материалов: сочетание бумаги, ткани и суспензии согласуют со скоростями оборудования и условиями охлаждения; автоматизированные станции обеспечивают повторяемость давления, скорости и времени, повышая воспроизводимость при серийном приготовлении образцов.
Практические рекомендации
- Съём на каждой операции — примерно в 3~4 раза больше глубины рисок предыдущей; не делайте слишком большие шаги зернистости.
- Типовой маршрут: шлифовка P180→P1200, алмазная полировка 9→3→1 мкм, финиш 0.05 мкм.
- Переходите к следующей операции только после полного обновления рисок; не компенсируйте недостаточную шлифовку удлинённой полировкой.
- Маршрут корректируйте по твёрдости материала; окончательное решение — по оценке образца и регламенту работ.
Учебные материалы MICROCRE · режим уточняйте по оценке образца и регламенту работ.