Ув. форумяне.
Изложу Вам свои теоретические изыскания, которые, правда только частично подтверждены практикой.
Если говорить про обработку поверхности то хорошо бы рассматривать на эту поверхность
на всех стадиях финишной обработки.
Изначально мы имеем поверхность что "вышла" из под литья. Тут можно выделить
два основных дефекта.
Первый дефект, любые неровности на восковке, например, места стыковки половинок резинки.
Правильнее этот дефект устранять на этапе отливки восковки.
Никакими последующими финишными операциями его удалить нельзя.
Даже "силовые методы" вроде "трое суток пирамидками" - только напрочь уничтожат
изделие, но результата не дадут. Если дефект все же есть устранять его нужно
в ручную еще до начала финишных операций. Сюда же можно отнести и обрезание литника.
"Обрезание", видимо, вообще не подлежит никакой автоматизации.
Второй дефект - шероховатая поверхность отливки. Она является, фактически, копией
пористи формомассы. Именно на превращение этой пористости в зеркало и нацелены все
последующие операции.
По виду поверхность после литья похожа на ту что выходит их под шкурки 400-600 номеров.
Но микроструктура их разная. Несмотря на внешнюю схожесть заполировать
отлитую поверхность пастами на тряпичном круге не удастся. Паста покрывает деталь
ровным черным слоем, но не обрабатывает поверхность. Грязь потом можно отмыть,
но полированной поверхности не получается. И наоборот, поверхность из под шкурки
прекрасно полируется. Значит поверхность отлитой детали имеет более глубокие
неровности, при той же визуально видимой зернистости.
------------------магнитное галтование------------------------
Обработка в магнитной галтовке дает хороший результат в виде появления блеска.
Иголочки сбивают высокие выступы на поверхности превращая их в ровные площадки,
которые отражают свет. Магнитка также удаляет грязь и остатки окислов если таковые
еще отстались после травления. Однако попытка полировать пастой сразу после магнитной
галтовки тоже не позволяет добиться блеска. Несмотря на то что "вершины гор" чисто
выбиты, в "долинах" полно нетронутого корявого металла.
В любом случае магнитная галтовка как самый первый этап предпочтительна.
Ей только нельзя злоупротреблять(не более 10 минут) - излишне долгие иголочные
удары могут портить поверхность как "в горах" так и в "долинах", особенно на ровных
учатках. Разовые по своей природе удары не способны выравнивать поверхность.
Выравнивание требует скользящих движений образива вдоль поверхности.
Магнитная галтовка дает и эффект уплотнения металла. Этот эффект затруднит
последущее снятие металла абразивом. Поэтому смысл магнитной галтовки как
самого первого этапа только в предварительной зачистке поверхности от посторонних
материалов - грязи, окислов и остатков формомассы. Особое достоинство магнитки
в том что зачистка делается одинаково хорошо и на ровных участках и в труднодоступных метах.
После магнитки, изделия можно хорошо прополоскать. Более сложная чистка (УЗ и пр.) вряд ли нужна.
-------------------грубая абразивная обработка пирамидками----------------
После того как поверхность гарантированно очищена от загрязнений, можно применять
грубые абразивные инструменты. Например, грубые пирамидки коричневого и зеленого
цвета. Качество современной формомассы в принципе позволяет избежать коричневого уровня
и начинать прямо с зеленого. Рекомендуемая производителями время обработки зелеными
пирамидками 3-5 часов в вибрационном тумблере. Пирамидки прикасаются к поверхности
под собственным весом(т.е. не сильно), а вибрация обеспечивает движение пирамидки
вдоль детали. Т.е. пирамидка действует как напильник. Время работы тумблера достаточно
велико, видимо, в следствие слабого прижатия пирамидок к детали. Бывают конструкции
где обычный тумблер как бы находится еще и в центрифуге и действует в условиях повышенной
гравитации. Такие машины увеличивают силу прижатия пирамидки-напильника к детали тем самым
уменьшая время работы.
Более традиционные ротационные тумблеры для работы с пирамидками мало пригодны.
При ротации пирамидки будут чаще бить по детали своими углами, нежели скользить
по поверхности имитируя напильник. Поэтому для получения того же результата
время в ротационном тумблера увеличивается в разы, а качество, видимо, страдает не
так значительно.
В центрифужных тумблерах сила прижатия значительна, за счет центростемительного
движения абразива и деталей. Тут можно расчитывать на существенное сокращение
времени цикла. Однако для центрифужных машин(как и для ротационных) больше подходят
абразивы с более гладкими поверхностями - конусы и т.п.
Пирамидки должны работать в водной среде с обязательным применением специального
мыла. Такое мыло не позволяет сработанному материалу оседать на деталях. Мыло должно
быть специальным, Фейри и ему подобные не подходят. Жидкую среду производители
абразивов рекомендуют обновлять либо периодически через 1-3 часа, либо постоянным
проточным методом. Качество съема и мыла можно определить так, в чашу где работают
пирамидки, наливается много свежей воды и весь этот "суп" интенсивно перемешивается.
В процессе промывания, на поверхности можно видеть пленку из загрязнений,
которая не будет вращаться вместе с водой. Видимо с Фейри подобного не
получится - сам не проверял.
Грубая обработка зелеными пирамидками снимает металл с "вершин" поверхности.
Время работы, видимо можно подбирать экспериментально в зависимости от используемого
металла и его твердости. Но в любом случае оно должно быть достаточным прежде
чем переходить к более мелкозернистой белой пирамидке.
-------------------мелкая абразивная обработка пирамидками----------------
Работа белых пирамидок принципиально ничем не отличается. Разве что они снимают
уже не "горы", а "предгорья". Гор как таковых к этому моменту уже быть не должно.
Время работы белых пирамидок находится в тех же пределах 3-5 часов.
Важно качественно промыть детали при переходк от зеленых пирамидок к белым.
Но вряд ли использование УЗ важно на этом этапе. Простое качественно ополаскивание
вполне достаточно.
Визуально поверхность после белых пирамидок все такая же матовая, разве только
чуть чуть белее. Однако длительные процессы пирамидок-напильников не прошли даром,
они качественно изменили поверхность детали. Если на этом этапе применить
ручную полировку на тряпичном круге, то деталь можно заполировать до блеска.
Однако это дастся не так легко.
-------------------нагартовывание шариками ----------------
Кроме получения гладкой зеркальной поверхности, поверхностный слой изделия должен
быть еще и упрочен. В основном твердость изделия определяется типом сплава и режимом
охлаждение металла после литья. Однако существует важный процесс финишной обработки,
сильно влияющий на твердость поверхности. Процесс называется нагартовывание. Для
нагартовывания хорошо подходят ротационный и вибрационный тумблеры. В качестве
инструмента используются металлические шарики, или (что лучше) смесь всевозможных
форм - шары, овалы, иголки(не такие как в магнитном тумблере) и др. Смеси бывают
в разных пропорциях, с ориентацией на конкретный тип тумблера(важность второго порядка).
Шарики могут быть из обычной стали(ржавеют) и нержавеющей стали(дороже в три раза).
Поверхность шариков отполирована до блеска.
Шарик катается по поверхности изделия в водной среде, на которой к этому моменту все "горы"
и даже "предгорья" сняты предыдущими операциями. В след за выбиванием "вершин" магнитными
иголками и срезанием "гор" пирамидками-напильниками, шарики действуют как асфальтовый каток
вдавливая и утрамбовывая мелкие бугорки поверхности в глубь материала. Нагартовывание
дает хороший блеск на изделии. В некоторых случаях поверхность не только блестит,
но и отражает предметы - можно увидеть отражение себя. Нагартовывание визуально очень
эффектный процесс. (важно не соблазниться экономить время на этапах с пирамидками).
В вибрационном тумблере блеск появляется уже через 15 минут. А весь цикл можно
закончить за 1 час. В ротационном тумблере процесс длится дольше, но как утверждатся,
качество поверхности получается лучше. Видимо, физический смысл качения шарика-катка
более правильно реализуется именно в ротационном тумблере, в следствие самой природы
движения барабана.
Достаточно короткое время процесса нагартовывания, видимо, можно объяснить относительно
большим весом шариков(металл, в отличие от пластмассовых пирамидок). Полная загрузка
даже небольшого тумблера требует несколько килограмм шариков(закупайте в прок).
Шарики полным весом давят на поверхность детали и быстро утрамбовывают материал.
Важно, в случае нагартовывания не происходит снятия материала изделия, поэтому
и загрязнений почти нет, и видимо поэтому используется другое мыло
(не такое как с пирамидками). Мыло для железных шариков содержит еще и
противокорозионную составляющую.
В вибрационном тумблере время нагартовывания занимает 1 час, и не требует
промежуточной смены раствора. Как обстоит дело в ротационном тумблере - не знаю.
Промывка после нагартовывания тривиальна - обычное ополаскивание.
Этап интересен еще и тем, что после нагартовывания можно начинать любоваться
изделием... А также обнаружить печальные недостатки технологий массового
финиширования - найти места где пирамидки/шарики не работают. Если таковые
выявлены - пробовать исправить их вручную, либо короткими(по 10 минут)
дополнительными циклами магнитного финишера перед и/или после нагартовывания.
В качестве альтернативы металлическим шарикам производители предлагают керамические
шарики. Они должны быть практичнее в работе, и видимо единственные годные для
центрифужных машин. Их поверхность не столь гладкая (будучи новыми требуют 10 часовой
холостой притирки), и возможно действуют не только как шарики-катки, но и частично
снимают металл своей небольшой абразивностью. Сам к сожалению поке не имел дела с ними.
-----------------собсвенно полировка---------------------------------
Следующий этап обработки является по настоящему финишным. По сути это есть
полировка. Для полировки используется либо зерно кукурузы либо орех разных фракций
либо деревянные кубики. Полировочный материал может использоваться и чистый,
но обычно он пропитан полировочной пастой разных фракций. Этап полировки происходит
только в сухую. Важно чтобы полировочный материал был всегда сухим. В ротационных
тумблерах для этого делают вентиляционные отверстия.
Полировка достаточно длительный процесс. Для вибрационного тумблера производители
рекумендуют время от 8 часов. Практики оставляют на всю ночь и даже сутки.
В ротационном тумблере процесс идет еще дольше.
Согласно последним мировым иследованиям утверждается что при работе с самыми мелкими
абразивами, на этапах полировки, более эффективным физическим процессом является не съем
металла, а его микроплавление. Видимо этот процесс очень типичен для вращающегося
тряпичного круга с мелкой пастой при ручной полировке. Многие финишные пасты расчитаны
именно на такой процесс. Характерным признаком этого процесса является сильный нагрев
изделия, что, по видимому, не воспроизводится в ротационных или вибрационных тумблерах.
Отсюда и столь длительное время обработки.
Наиболее интересными представляются высокоэнергетические центрифужные установки.
В них полировочное зерно может двигаться с огромными скоростями и при скольжении
по поверхности изделия вызывать процессы сходные с микроплавлением. Поэтому центрифуги
и драгфинишеры потенциально имеют меньшее время цикла. Эти установки дорогие.
В вибрационном тумблере мне не удавалось получить качество поверхности сравнимое
с тем что я получаю за минуту ручной работы на круге. Видимо нет терпения ждать сутки.
После полировки изделие можно помыть в УЗ, высушить горячим воздухом.
--------------------пассивирование (или пассивация ?)-----------------
Как последний этап обработки поверхности полезно применение каких либо пассиваторов.
Это скореее уже химический способ обработки. Процесс до безобразия прост - окунуть на
несколько минут в специальный раствор. Химии этого процесса я не знаю. Готовые растворы
продаются, важно только учесть тип металла(серебро, золото). Утверждается что изделия
приобретают устойчивость к окислам, органическому жиру и т.д. В общем это могут делать
и продавцы.
Не судите строго, все ИМХО, некая "сумма" информации полученная из разных источников и
собственного небольшого опыта.